KR101270060B1 - 하수처리수의 인 제거 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 2단의 응집침전장치를 구성함과 함께 각각의 응집침전장치에 원수 특성에 맞는 응집제를 투여함으로써 하수처리수에 포함되어 있는 인을 효과적으로 제거할 수 있는 하수처리수의 인 제거 장치 및 방법에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 하수처리수의 인 제거 장치는 1차 급속혼화조, 1차 완속혼화조 및 1차 침전조로 구성되는 제 1 응집침전장치; 및 2차 급속혼화조, 2차 완속혼화조 및 2차 침전조로 구성되는 제 2 응집침전장치를 포함하여 이루어지며, 상기 1차 급속혼화조는 원수와 저염기도의 무기응집제를 급속 교반하여 원수 내에 포함되어 있는 인 이온(-)과 저염기도의 무기응집제에 포함되어 있는 금속 이온(+)을 직접 반응시켜 플록을 형성시키는 역할을 하며, 상기 2차 급속혼화조는 상기 1차 침전조로부터 공급되는 처리수와 고염기도의 무기응집제를 급속 교반하여 처리수 내에 포함되어 있는 미세 플록을 고염기도의 무기응집제와 반응시켜 수산염이 형성되도록 하는 역할을 하며, 상기 저염기도의 무기응집제는 상기 2차 급속혼화조에 투여되는 무기응집제의 염기도에 대비하여 상대적으로 낮으며, 상기 고염기도의 무기응집제는 상기 1차 급속혼화조에 투여되는 무기응집제의 염기도에 대비하여 상대적으로 높은 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 하수처리수의 인 제거 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 2단의 응집침전장치를 구성함과 함께 각각의 응집침전장치에 원수 특성에 맞는 응집제를 투여함으로써 하수처리수에 포함되어 있는 인을 효과적으로 제거할 수 있는 하수처리수의 인 제거 장치 및 방법에 관한 것이다.
인(P)은 질소(N)와 함께 부영양화의 원인 물질 중 하나로 그 제거가 수질환경 관리상 중요한 문제로 대두되고 있다. 2011년부터는 각 수계별 하류지역의 부영양화를 방지할 수 있도록 T-P의 농도를 규제하는 2단계 총량제가 실시되고 있다.
하수처리시설의 T-P 법적 방류수 수질기준은 2008년 1년 1일부로 강화된 수질기준(여름철 : 2mg/L, 겨울철 8mg/L)을 적용받고 있으나, 2012년부터는 이보다 훨씬 강화된 방류수 수질기준(T-P : 0.2mg/L)을 적용받는다. 현재 생물학적 처리에 의한 안정적인 T-P처리는 한계성을 나타내고 있어 약품투입설비 등을 이용한 T-P의 화학적 처리강화에 따른 다양한 기술이 필요한 상황이다.
따라서, 생물학적 처리보다는 화학적 처리에 최근 관심이 증가되고 있다. 화학적 처리방법으로는 응집법, MAP(magnesium ammonium phosphate)의 형태로 석출하는 방법 등이 있다. 최근에는 MBR 방법을 활용하는 기술도 크게 관심을 받고 있다. 하지만, 단독응집법 사용만으로는 수질기준을 만족시키기 어렵고 여과막을 이용한 기술에는 초기 투자비용과 유지관리비 등 경제성이 떨어지는 것도 사실이다. 응집법의 일 예는 한국등록특허 제957502호에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 2단의 응집침전장치를 구성함과 함께 각각의 응집침전장치에 원수 특성에 맞는 응집제를 투여함으로써 하수처리수에 포함되어 있는 인을 효과적으로 제거할 수 있는 하수처리수의 인 제거 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 하수처리수의 인 제거 장치는 1차 급속혼화조, 1차 완속혼화조 및 1차 침전조로 구성되는 제 1 응집침전장치; 및 2차 급속혼화조, 2차 완속혼화조 및 2차 침전조로 구성되는 제 2 응집침전장치를 포함하여 이루어지며, 상기 1차 급속혼화조는 원수와 저염기도의 무기응집제를 급속 교반하여 원수 내에 포함되어 있는 인 이온(-)과 저염기도의 무기응집제에 포함되어 있는 금속 이온(+)을 직접 반응시켜 플록을 형성시키는 역할을 하며, 상기 2차 급속혼화조는 상기 1차 침전조로부터 공급되는 처리수와 고염기도의 무기응집제를 급속 교반하여 처리수 내에 포함되어 있는 미세 플록을 고염기도의 무기응집제와 반응시켜 수산염이 형성되도록 하는 역할을 하며, 상기 저염기도의 무기응집제는 상기 2차 급속혼화조에 투여되는 무기응집제의 염기도에 대비하여 상대적으로 낮으며, 상기 고염기도의 무기응집제는 상기 1차 급속혼화조에 투여되는 무기응집제의 염기도에 대비하여 상대적으로 높은 것을 특징으로 한다.
상기 저염기도의 무기응집제와 고염기도의 무기응집제를 각각 1차 급속혼화조, 2차 급속혼화조에 투여하는 경우, 저염기도의 무기응집제의 금속 함량과 고염기도의 무기응집제의 금속 함량이 동일하도록 투여된다. 또한, 상기 저염기도의 무기응집제와 고염기도의 무기응집제로서 각각 황산알루미늄과 폴리염화알루미늄을 사용하는 경우, 알루미늄(Al) 함량이 동일하도록 투여된다.
상기 1차 급속혼화조와 2차 급속혼화조에 각각 투여되는 무기응집제의 양은 각각의 급속혼화조 내의 원수에 포함되어 있는 총인(T-P) 대비 0.1∼15wt%이다.
상기 저염기도의 무기응집제는 황산알루미늄(Aluminium sulfate), 황산철(Ferric chloride), 알루미늄철(Ferric aluminium), 염화마그네슘(Magnesium chloride) 중 어느 하나이며, 상기 고염기도의 무기응집제는 폴리염화알루미늄(Polyaluminum chloride), 폴리염화알루미늄실리케이트(Polyaluminum chloride silicate), 폴리수산화염화황산알루미늄(Polyaluminum hydroxy chloro sulfate), 폴리염화알루미늄실리케이트(Polyaluminum chloride silicate), 폴리염화황산알루미늄실리케이트(Polyaluminum chloride sulfate silicate), 폴리황산규산알루미늄(Polyaluminum sulfate silicate) 중 어느 하나이다.
본 발명에 따른 하수처리수의 인 제거 방법은 1차 급속혼화조, 1차 완속혼화조, 1차 침전조로 구성되는 제 1 응집침전장치와, 2차 급속혼화조, 2차 완속혼화조, 2차 침전조로 구성되는 제 2 응집침전장치를 이용한 하수처리장치의 인 제거 방법에 있어서, 상기 1차 급속혼화조에 의해 원수와 저염기도의 무기응집제가 급속 교반되어 원수 내에 포함되어 있는 인 이온(-)과 저염기도의 무기응집제에 포함되어 있는 금속 이온(+)이 직접 반응되어 플록이 형성되며, 상기 2차 급속혼화조에 의해 상기 1차 침전조로부터 공급되는 처리수와 고염기도의 무기응집제가 급속 교반되어 처리수 내에 포함되어 있는 미세 플록이 고염기도의 무기응집제와 반응되어 수산염이 형성되며, 상기 저염기도의 무기응집제는 상기 2차 급속혼화조에 투여되는 무기응집제의 염기도에 대비하여 상대적으로 낮으며, 상기 고염기도의 무기응집제는 상기 1차 급속혼화조에 투여되는 무기응집제의 염기도에 대비하여 상대적으로 높은 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 하수처리수의 인 제거 장치 및 방법은 다음과 같은 효과가 있다.
2단의 응집침전장치를 구성하고, 제 1 응집침전장치에 상대적으로 낮은 염기도의 무기응집제를 투여하여 인 이온의 직접 반응을 유도하고, 제 2 응집침전장치에 상대적으로 높은 염기도의 무기응집제를 투여함으로써 미세 플록의 제거를 유도하여, 원수 내의 인 제거를 극대화할 수 있다.
또한, 1차 급속혼화조와 2차 급속혼화조에 투여되는 무기응집제의 금속 함량 제어를 통해 최적의 응집, 침전을 기할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하수처리수의 인 제거 장치의 구성도.
본 발명은 2단의 응집침전장치 즉, 제 1 응집침전장치와 제 2 응집침전장치를 구성하고, 제 2 응집침전장치에 대비하여 상대적으로 원수 내 인 함량이 높은 제 1 응집침전장치에는 저염기도의 응집제를 투여하고, 제 1 응집침전장치에 대비하여 상대적으로 원수 내 인 함량이 낮은 제 2 응집침전장치에는 고염기도의 응집제를 투여함으로써 처리수 내 잔류 인을 최소화할 수 있게 된다. 제 1 응집침전장치를 통해서는 인 이온(-)과 응집제의 금속 이온(+)의 직접 반응이 유도되고, 제 2 응집침전장치를 통해서는 미세 플록, 부유물과 응집제의 수산염 반응이 유도된다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 하수처리수의 인 제거 장치 및 방법을 상세히 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하수처리수의 인 제거 장치는 제 1 응집침전장치(100)와 제 2 응집침전장치(200)를 포함하여 구성된다.
상기 제 1 응집침전장치(100)는 1차 급속혼화조(110), 1차 완속혼화조(120), 1차 침전조(130)로 구성되고, 상기 제 2 응집침전장치(200)는 2차 급속혼화조(210), 2차 완속혼화조(220), 2차 침전조(230)로 구성된다.
상기 1차 급속혼화조(110)는 원수와 저염기도의 무기응집제를 급속 교반하여 원수 내에 포함되어 있는 인 이온(-)과 저염기도의 무기응집제에 포함되어 있는 금속 이온(+)을 직접 반응시켜 플록(floc)을 형성시키는 역할을 한다. 상기 저염기도의 무기응집제에 있어서, 저염기도란 상기 2차 급속혼화조(210)에 투여되는 무기응집제의 염기도에 대비한 상대적인 개념으로써, 상기 1차 급속혼화조(110)에 투여되는 응집제는 상기 2차 급속혼화조(210)에 투여되는 응집제보다 상대적으로 염기도가 낮다.
1차 급속혼화조(110)에 상대적으로 낮은 염기도를 갖는 저염기도의 무기응집제를 투여하는 이유는, 저염기도의 무기응집제가 반응성이 높기 때문이며 이에 따라 저염기도 무기응집제의 금속 이온(+)과 원수 내의 인 이온(-)의 직접 반응을 유도할 수 있으며, 저염기도의 무기응집제를 이용한 직접 반응을 통해 원수 내의 인 이온(-) 함량을 줄일 수 있게 된다. 상기 저염기도의 무기응집제로는 황산알루미늄(Aluminium sulfate), 황산철(Ferric chloride), 알루미늄철(Ferric aluminium), 염화마그네슘(Magnesium chloride) 중 어느 하나일 수 있다.
상기 1차 완속혼화조(120)는 상기 1차 급속혼화조(110)에서 형성된 플록 및 원수를 공급받아, 완속 교반을 통해 플록의 크기 및 침강성을 증대시키는 역할을 한다. 상기 1차 침전조(130)는 상기 1차 완속혼화조(120)로부터 증대된 플록 및 원수를 공급받아 이를 중력 침강을 통해 처리수와 슬러지로 분리하는 역할을 하며, 상기 1차 침전조(130)에 의해 분리된 처리수는 상기 제 2 응집침전장치(200)의 2차 급속혼화조(210)로 공급된다.
상기 2차 급속혼화조(210)는 상기 1차 침전조(130)로부터 공급되는 처리수와 고염기도의 무기응집제를 급속 교반하여 처리수 내에 포함되어 있는 미세 플록을 고염기도의 무기응집제와 반응시켜 수산염이 형성되도록 하는 역할을 한다. 1차 침전조(130)로부터 배출되는 처리수 내에는 인의 함량이 적고 미세 플록들이 존재함에 따라, 미세 플록들을 제거하기 위한 응집제가 요구되며, 고염기도의 무기응집제는 미세 플록의 가교 작용을 향상시켜 수산염 생성을 유도하는 역할을 한다.
상기 1차 급속혼화조(110)의 경우 저염기도의 무기응집제를 통해 인 이온과 금속 이온의 직접 반응을 통해 인의 직접적인 제거를 유도하는 반면, 상기 2차 급속혼화조(210)의 경우 고염기도의 무기응집제를 통해 미세 플록의 수산염화를 유도한다. 상기 2차 급속혼화조(210)에 투여되는 고염기도의 무기응집제는 상기 1차 급속혼화조(110)에 투여되는 무기응집제에 대비하여 상대적으로 높은 염기도의 응집제를 일컬으며, 상기 고염기도의 무기응집제로는 폴리염화알루미늄(Polyaluminum chloride), 폴리염화알루미늄실리케이트(Polyaluminum chloride silicate), 폴리수산화염화황산알루미늄(Polyaluminum hydroxy chloro sulfate), 폴리염화알루미늄실리케이트(Polyaluminum chloride silicate), 폴리염화황산알루미늄실리케이트(Polyaluminum chloride sulfate silicate), 폴리황산규산알루미늄(Polyaluminum sulfate silicate) 중 어느 하나가 이용될 수 있다.
상기 2차 완속혼화조(220)는 상기 2차 급속혼화조(210)로부터 공급받은 수산염 형태의 플록 및 처리수를 완속 교반을 통해 수산염의 크기를 증대시키는 역할을 하며, 상기 2차 침전조(230)는 상기 2차 완속혼화조(220)로부터 증대된 수산염 및 처리수를 공급받아 이를 중력 침강을 통해 최종처리수와 슬러지로 분리하는 역할을 한다.
한편, 상기 1차 급속혼화조(110)와 2차 급속혼화조(210)에 각각 저염기도의 무기응집제, 고염기도의 무기응집제를 투여함에 있어서, 각각의 급속혼화조에 투여되는 무기응집제의 양은 각각의 급속혼화조 내의 원수(처리수)에 포함되어 있는 총인(T-P) 대비 0.1∼15wt% 정도 투여되는 것이 바람직하다. 무기응집제의 투여량이 15wt%를 넘게되면 무기응집제 과도 주입이 되는 문제가 있다.
또한, 저염기도의 무기응집제와 고염기도의 무기응집제를 각각 1차 급속혼화조(110), 2차 급속혼화조(210)에 사용할 때, 저염기도의 무기응집제의 금속 함량과 고염기도의 무기응집제의 금속 함량이 동일하도록 투여될 때 응집, 침전 효율이 가장 높다. 특히, 저염기도의 무기응집제와 고염기도의 무기응집제로서 각각 황산알루미늄과 폴리염화알루미늄을 사용하는 경우, 알루미늄(Al) 함량이 동일할 때 응집, 침전 효율이 가장 높다. 이는 후술하는 실험을 통해 뒷받침된다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 따른 하수처리수의 인 제거 장치 및 방법에 대해 설명하였다. 이하에서는, 실험예를 통해 본 발명에 대해 보다 상세히 설명하기로 한다.
<실험예 1>
교반속도와 침전시간은 여러 차례 실험을 통해 제1응집침전장치, 제2응집침전장치 공히, 급속교반 250rpm 1min, 완속교반 60rpm 15min, 침전시간 30min에서 최적의 효율을 나타내었다. 이하, 모든 실험의 교반속도와 시간은 상술한 조건으로 시행되었으며, 또한 모든 실험예의 분석은 총인과 용존성 인 그리고 SS를 분석하였다.
<실험예 2>
Al2O3의 농도가 8%인 황산알루미늄(Aluminum Sulfate)을 이용한 이단 응집에서 1차 급속혼화조에 황산알루미늄 1.5mgAl/L를 주입하고 2차 급속혼화조에 황산알루미늄 1.5mgAl/L를 주입한 결과와 황산알루미늄 3mgAl/L로 단독 응집 실험한 결과를 비교해보면 표 1 과 같다. 여기서, 이단 응집이라 함은 본 발명에 따른 2단의 응집침전장치를 이용한 응집 과정을 일컬으며, 단독 응집은 급속혼화조, 완속혼화조, 침전조로 구성되는 응집침전장치를 이용한 응집 과정을 일컫는다.
| 황산알루미늄 주입량 총 합이 3mgAl/L 주입시 | |||
| T-P(mg/L) | PO4 3--P(mg/L) | SS(mg/L) | |
| 원수 | 0.73 | 0.49 | 9.6 |
| 단독응집 | 0.21 | 0.17 | 4.8 |
| 본 발명의 이단응집 | 0.09 | 0.07 | 3.2 |
표 1에 나타낸 바와 같이 하수처리장 처리수의 T-P가 0.73mg/L, PO4 3--P가.49mg/L, SS가 9.6mg/L로 나타났다. 황산알루미늄의 주입량 총합이 3mgAl/L일 때 단독응집했을 경우 강화되는 방류수 수질기준을 만족시키기 어려웠지만 본 발명의 이단 응집의 경우 총인 농도가 아주 낮은 0.09mg/L로 나타나 강화되는 방류수 수질기준을 안정적으로 만족시킴을 알 수 있다.
<실험예 3>
Al2O3의 농도가 17%인 폴리염화알루미늄(Polyaluminum Chloride)을 이용한 이단 응집에서 1차 급속혼화조에 폴리염화알루미늄 1.5mgAl/L를 주입하고 2차 급속혼화조에 폴리염화알루미늄 1.5mgAl/L를 주입한 결과와 폴리염화알루미늄 3mgAl/L로 단독 응집 실험한 결과를 비교해보면 표 2 과 같다.
| 폴리염화알루미늄 주입량 총 합이 3mgAl/L 주입시 | |||
| T-P(mg/L) | PO4 3--P(mg/L) | SS(mg/L) | |
| 원수 | 0.73 | 0.49 | 9.6 |
| 단독응집 | 0.19 | 0.14 | 3.9 |
| 본 발명의 이단응집 | 0.08 | 0.02 | 3.0 |
표 2 에 나타낸 바와 같이 폴리염화알루미늄의 주입량이 3mgAl/L일 때 단독 응집했을 경우 T-P와 PO4 3--P가 각각 0.19mg/L와 0.14mg/L로 나타났지만 이는 하수처리장 현장 적용시 안정적으로 강화되는 방류수 수질기준을 만족시키기에 어려움을 나타낸다. 본 발명의 이단 응집의 경우 총인 농도가 아주 낮은 0.08mg/L로 나타나 강화되는 방류수 수질기준을 안정적으로 만족시킴을 알 수 있다. 특히 PO4 3--P의 경우 단독응집법보다 본 발명의 이단응집법으로 처리할 경우 제거율에서 큰 차이를 나타냄을 알 수 있다.
<실험예 4>
Al2O3의 농도가 8%인 황산알루미늄(Aluminum Sulfate)과 Al2O3의 농도가 17%인 폴리염화알루미늄(Polyaluminum Chloride)을 이용한 이단 응집에서 1차 응집조에 황산알루미늄 4mgAl/L 주입하고 2차 응집조에 폴리염화알루미늄 1mgAl/L를 주입하였다.
<실험예 5>
Al2O3의 농도가 8%인 황산알루미늄(Aluminum Sulfate)과 Al2O3의 농도가 17%인 폴리염화알루미늄(Polyaluminum Chloride)을 이용한 이단 응집에서 1차 응집조에 황산알루미늄 2.5mgAl/L 주입하고 2차 응집조에 폴리염화알루미늄 2.5mgAl/L를 주입하였다.
<실험예 6>
Al2O3의 농도가 8%인 황산알루미늄(Aluminum Sulfate)과 Al2O3의 농도가 17%인 폴리염화알루미늄(Polyaluminum Chloride)을 이용한 이단 응집에서 1차 응집조에 황산알루미늄 1mgAl/L 주입하고 2차 응집조에 폴리염화알루미늄 4mgAl/L를 주입하였다.
<실험예 7>
실험예 4와 실험예 5, 실험예 6을 비교하기 위해 Al2O3의 농도가 8%인 황산알루미늄 5mgAl/L의 단독응집실험과 Al2O3의 농도가 17%인 폴리염화알루미늄 5mgAl/L의 단독응집실험을 실시하였다. 실험예 4, 실험예 5, 실험예 6, 실험예 7의 실험결과는 표 3과 표 4 에 표시된 바와 같다.
| T-P(mg/L) | PO4 3--P(mg/L) | SS(mg/L) | |
| 원수 | 3.0 | 2.3 | 15.6 |
| 황산알루미늄 5mgAl/L 단독응집 | 0.46 | 0.18 | 5.2 |
| 폴리염화알루미늄 5mgAl/L 단독응집 | 0.35 | 0.16 | 4.9 |
| 황산알루미늄 1차 급속혼화조 주입 + 폴리염화알루미늄 2차 급속혼화조 주입 | |||
| T-P(mg/L) | PO4 3--P(mg/L) | SS(mg/L) | |
| 원수 | 3.0 | 2.3 | 15.6 |
| 4mgAl/L+1mgAl/L | 0.21 | 0.15 | 3.4 |
| 2.5mgAl/L+2.5mgAl/L | 0.13 | 0.08 | 1.2 |
| 1mgAl/L+4mgAl/L | 0.19 | 0.16 | 3.2 |
상기 실험예 4에서부터 실험예 7에 이르기까지 모든 인과 부유성 고형물을 분석한 결과 황산알루미늄 단독응집했을 경우 T-P가 0.46mg/L, PO4 3--P가 0.38mg/L SS가 5.2mg/L로 나타났다. 또한 폴리염화알루미늄 단독응집의 경우 T-P가 0.35mg/L, PO4 3--P가 0.31mg/L SS가 4.9mg/L로 나타났다. 이때, 원수의 총인농도는 3mgP/L였으며 용존성인의 농도는 2.3mgP/L로 나타났다. 또한 부유성 고형물(SS)는 15.6mg/L로 나타났다.
표 3 에 나타낸 결과를 살펴보면 응집제 단독으로 사용시 같은 주입량일 때 방류수 수질기준(T-P: 0.2mg/L)을 만족시키지 못하는 결과를 얻을 수 있었다. 이는 황산알루미늄 단독 응집에는 용존성인은 응집이 잘되어 처리되었지만 플록의 성장이 미비하여 침전이 제데로 이루어지지 않음을 SS결과를 통해 알 수 있었다. 또한 폴리염화알루미늄 단독응집에는 황산알루미늄보다는 플록의 성장률이 커 침전이 잘되었지만 플록성장의 시간이 좀 느린 것을 확인 할 수 있었다. 이단응집을 할 경우의 결과를 살펴보면 같은 주입량에서 단독응집보다 고효율로 제거가 이루어짐을 알 수 있다.
황산알루미늄 4mgAl/L으로 1차 응집을 하고 폴리염화알루미늄 1mg/L로 2차응집을 한 경우 결과를 보면 T-P가 0.21mg/L, PO4 3--P가 0.15mg/L SS가 3.4mg/L로 나타났다. 또한, 황산알루미늄 2.5mgAl/L으로 1차 응집을 하고 폴리염화알루미늄 2.5mg/L로 2차 응집을 한 경우 결과를 보면 T-P가 0.13mg/L, PO4 3--P가 0.08mg/L SS가 1.2mg/L로 나타났고, 황산알루미늄 1mgAl/L으로 1차 응집을 하고 폴리염화알루미늄 4mg/L로 2차 응집을 한 경우 결과를 보면 T-P가 0.19mg/L, PO4 3--P가 0.16mg/L SS가 3.2mg/L로 나타났다.
전술한 바와 같이 황산알루미늄과 폴리염화알루미늄의 주입량이 Al비율로 동일할 때 응집과 침전이 가장 잘 이루어짐을 알 수 있었다. 이는 저분자성 무기응집제인 황산알루미늄이 용존성인에 대해 응집이 잘 이루어 졌고 고분자성 무기응집제인 폴리염화알루미늄이 응집플록의 크기를 증대 시켜 침전률이 가장 잘 이루어 졌음을 판단 할 수 있었다.
이상과 같은 결과를 통해, 본 발명에 따르면 기존 단독 응집방법과 비교하여 성상이 다른 두 무기응집제로 이단응집을 통하면 인 제거가 보다 효율적으로 이루어짐을 알 수 있었다. 또한 같은 응집제 사용량으로 봤을 때 단독응집보다 이단 응집이 고효율로 제거됨을 알 수 있다. 이는 같은 양의 인을 처리할 때 이단 응집의 경우 무기응집제 주입량을 저감시킬 수 있다.
100 : 제 1 응집침전장치 110 : 1차 급속혼화조
120 : 1차 완속혼화조 130 : 1차 침전조
200 : 제 2 응집침전장치 210 : 2차 급속혼화조
220 : 2차 완속혼화조 230 : 2차 침전조
120 : 1차 완속혼화조 130 : 1차 침전조
200 : 제 2 응집침전장치 210 : 2차 급속혼화조
220 : 2차 완속혼화조 230 : 2차 침전조
Claims (11)
1차 급속혼화조, 1차 완속혼화조 및 1차 침전조로 구성되는 제 1 응집침전장치; 및
2차 급속혼화조, 2차 완속혼화조 및 2차 침전조로 구성되는 제 2 응집침전장치를 포함하여 이루어지며,
상기 1차 급속혼화조는 원수와 저염기도의 무기응집제를 급속 교반하여 원수 내에 포함되어 있는 인 이온(-)과 저염기도의 무기응집제에 포함되어 있는 금속 이온(+)을 직접 반응시켜 플록을 형성시키는 역할을 하며,
상기 2차 급속혼화조는 상기 1차 침전조로부터 공급되는 처리수와 고염기도의 무기응집제를 급속 교반하여 처리수 내에 포함되어 있는 미세 플록을 고염기도의 무기응집제와 반응시켜 수산염이 형성되도록 하는 역할을 하며,
상기 저염기도의 무기응집제는 상기 2차 급속혼화조에 투여되는 무기응집제의 염기도에 대비하여 상대적으로 낮으며, 상기 고염기도의 무기응집제는 상기 1차 급속혼화조에 투여되는 무기응집제의 염기도에 대비하여 상대적으로 높은 것을 특징으로 하는 하수처리수의 인 제거 장치.
2차 급속혼화조, 2차 완속혼화조 및 2차 침전조로 구성되는 제 2 응집침전장치를 포함하여 이루어지며,
상기 1차 급속혼화조는 원수와 저염기도의 무기응집제를 급속 교반하여 원수 내에 포함되어 있는 인 이온(-)과 저염기도의 무기응집제에 포함되어 있는 금속 이온(+)을 직접 반응시켜 플록을 형성시키는 역할을 하며,
상기 2차 급속혼화조는 상기 1차 침전조로부터 공급되는 처리수와 고염기도의 무기응집제를 급속 교반하여 처리수 내에 포함되어 있는 미세 플록을 고염기도의 무기응집제와 반응시켜 수산염이 형성되도록 하는 역할을 하며,
상기 저염기도의 무기응집제는 상기 2차 급속혼화조에 투여되는 무기응집제의 염기도에 대비하여 상대적으로 낮으며, 상기 고염기도의 무기응집제는 상기 1차 급속혼화조에 투여되는 무기응집제의 염기도에 대비하여 상대적으로 높은 것을 특징으로 하는 하수처리수의 인 제거 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 저염기도의 무기응집제와 고염기도의 무기응집제를 각각 1차 급속혼화조, 2차 급속혼화조에 투여하는 경우, 저염기도의 무기응집제의 금속 함량과 고염기도의 무기응집제의 금속 함량이 동일하도록 투여되는 것을 특징으로 하는 하수처리수의 인 제거 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 저염기도의 무기응집제와 고염기도의 무기응집제로서 각각 황산알루미늄과 폴리염화알루미늄을 사용하는 경우, 알루미늄(Al) 함량이 동일하도록 투여되는 것을 특징으로 하는 하수처리수의 인 제거 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 1차 급속혼화조와 2차 급속혼화조에 각각 투여되는 무기응집제의 양은 각각의 급속혼화조 내의 원수에 포함되어 있는 총인(T-P) 대비 0.1∼15wt%인 것을 특징으로 하는 하수처리수의 인 제거 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 저염기도의 무기응집제는 황산알루미늄(Aluminium sulfate), 황산철(Ferric chloride), 알루미늄철(Ferric aluminium), 염화마그네슘(Magnesium chloride) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 하수처리수의 인 제거 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 고염기도의 무기응집제는 폴리염화알루미늄(Polyaluminum chloride), 폴리염화알루미늄실리케이트(Polyaluminum chloride silicate), 폴리수산화염화황산알루미늄(Polyaluminum hydroxy chloro sulfate), 폴리염화알루미늄실리케이트(Polyaluminum chloride silicate), 폴리염화황산알루미늄실리케이트(Polyaluminum chloride sulfate silicate), 폴리황산규산알루미늄(Polyaluminum sulfate silicate) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 하수처리수의 인 제거 장치.
1차 급속혼화조, 1차 완속혼화조, 1차 침전조로 구성되는 제 1 응집침전장치와, 2차 급속혼화조, 2차 완속혼화조, 2차 침전조로 구성되는 제 2 응집침전장치를 이용한 하수처리장치의 인 제거 방법에 있어서,
상기 1차 급속혼화조에 의해 원수와 저염기도의 무기응집제가 급속 교반되어 원수 내에 포함되어 있는 인 이온(-)과 저염기도의 무기응집제에 포함되어 있는 금속 이온(+)이 직접 반응되어 플록이 형성되며,
상기 2차 급속혼화조에 의해 상기 1차 침전조로부터 공급되는 처리수와 고염기도의 무기응집제가 급속 교반되어 처리수 내에 포함되어 있는 미세 플록이 고염기도의 무기응집제와 반응되어 수산염이 형성되며,
상기 저염기도의 무기응집제는 상기 2차 급속혼화조에 투여되는 무기응집제의 염기도에 대비하여 상대적으로 낮으며, 상기 고염기도의 무기응집제는 상기 1차 급속혼화조에 투여되는 무기응집제의 염기도에 대비하여 상대적으로 높은 것을 특징으로 하는 하수처리수의 인 제거 방법.
상기 1차 급속혼화조에 의해 원수와 저염기도의 무기응집제가 급속 교반되어 원수 내에 포함되어 있는 인 이온(-)과 저염기도의 무기응집제에 포함되어 있는 금속 이온(+)이 직접 반응되어 플록이 형성되며,
상기 2차 급속혼화조에 의해 상기 1차 침전조로부터 공급되는 처리수와 고염기도의 무기응집제가 급속 교반되어 처리수 내에 포함되어 있는 미세 플록이 고염기도의 무기응집제와 반응되어 수산염이 형성되며,
상기 저염기도의 무기응집제는 상기 2차 급속혼화조에 투여되는 무기응집제의 염기도에 대비하여 상대적으로 낮으며, 상기 고염기도의 무기응집제는 상기 1차 급속혼화조에 투여되는 무기응집제의 염기도에 대비하여 상대적으로 높은 것을 특징으로 하는 하수처리수의 인 제거 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 저염기도의 무기응집제와 고염기도의 무기응집제를 각각 1차 급속혼화조, 2차 급속혼화조에 투여하는 경우, 저염기도의 무기응집제의 금속 함량과 고염기도의 무기응집제의 금속 함량이 동일하도록 투여되는 것을 특징으로 하는 하수처리수의 인 제거 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 저염기도의 무기응집제와 고염기도의 무기응집제로서 각각 황산알루미늄과 폴리염화알루미늄을 사용하는 경우, 알루미늄(Al) 함량이 동일하도록 투여되는 것을 특징으로 하는 하수처리수의 인 제거 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 1차 급속혼화조와 2차 급속혼화조에 각각 투여되는 무기응집제의 양은 각각의 급속혼화조 내의 원수에 포함되어 있는 총인(T-P) 대비 0.1∼15wt%인 것을 특징으로 하는 하수처리수의 인 제거 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 저염기도의 무기응집제는 황산알루미늄(Aluminium sulfate), 황산철(Ferric chloride), 알루미늄철(Ferric aluminium), 염화마그네슘(Magnesium chloride) 중 어느 하나이며,
상기 고염기도의 무기응집제는 폴리염화알루미늄(Polyaluminum chloride), 폴리염화알루미늄실리케이트(Polyaluminum chloride silicate), 폴리수산화염화황산알루미늄(Polyaluminum hydroxy chloro sulfate), 폴리염화알루미늄실리케이트(Polyaluminum chloride silicate), 폴리염화황산알루미늄실리케이트(Polyaluminum chloride sulfate silicate), 폴리황산규산알루미늄(Polyaluminum sulfate silicate) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 하수처리수의 인 제거 방법.
상기 고염기도의 무기응집제는 폴리염화알루미늄(Polyaluminum chloride), 폴리염화알루미늄실리케이트(Polyaluminum chloride silicate), 폴리수산화염화황산알루미늄(Polyaluminum hydroxy chloro sulfate), 폴리염화알루미늄실리케이트(Polyaluminum chloride silicate), 폴리염화황산알루미늄실리케이트(Polyaluminum chloride sulfate silicate), 폴리황산규산알루미늄(Polyaluminum sulfate silicate) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 하수처리수의 인 제거 방법.
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