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KR101494398B1 - Apparatus for wastewater treatment with submerged membrane - Google Patents

Apparatus for wastewater treatment with submerged membrane Download PDF

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KR101494398B1
KR101494398B1 KR20140073820A KR20140073820A KR101494398B1 KR 101494398 B1 KR101494398 B1 KR 101494398B1 KR 20140073820 A KR20140073820 A KR 20140073820A KR 20140073820 A KR20140073820 A KR 20140073820A KR 101494398 B1 KR101494398 B1 KR 101494398B1
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KR
South Korea
Prior art keywords
tank
membrane
wastewater
oxic
separation
Prior art date
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Active
Application number
KR20140073820A
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Korean (ko)
Inventor
유상철
양성호
석진국
전재훈
강석기
Original Assignee
주식회사 워터스
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.)
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Publication date
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Abstract

본 발명은 하·폐수를 생물학적으로 처리하고 별도의 침전시설이 없이 침지형분리막을 이용하여 처리수를 고액분리하는 침지형분리막을 이용한 하·폐수 고도처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무산소조, 혐기조, 호기조 및 막분리조로 구성된 하·폐수 고도처리장치에 관한 것이다.
유량조정조에서 유입된 원수수질의 충격부하에 대한 완충작용과 호기조 질산화액의 반송을 통해 탈질기작에 의한 질소 제거 기능을 수행하고 MLSS 농도조절장치를 구비한 무산소조에서는 F/M비를 자유롭게 조절함으로써, 유입원수의 충격부하 및 동절기 저수온에 대비하고, 혐기조에서의 인방출 및 호기조의 인 과잉섭취를 통해 인을 제거하고 최종적으로는 침지형분리막이 구비된 막분리조에서 부유물질과 박테리아를 분리한 처리수를 생산하게 된다.
미세기포공급장치를 포함하는 호기조에서는 미세기포공급장치를 통한 산소용해율 증가와 막분리조의 과급공기로 인한 높은 용존산소를 포함한 슬러지 반송액을 순환함으로써 동력소모가 큰 송풍기의 가동을 최소화하여 원수의 부하변동에 자동으로 대응이 가능하고 에너지 소모를 최소화하는 침지형분리막을 이용한 하·폐수 고도처리장치에 관한 발명이다.
The present invention relates to an apparatus for advanced wastewater treatment using an immersion type membrane that biologically treats wastewater and biologically treats the wastewater and performs solid-liquid separation of the treated wastewater using an immersion type separation membrane without a separate wastewater separation facility. More particularly, An aerobic tank and a membrane separation tank.
In the anoxic tank equipped with the MLSS concentration regulator, the F / M ratio can be freely controlled by performing the denitrification mechanism by performing the buffering action on the impact load of the raw water quality introduced from the flow rate adjusting tank and returning nitrification liquid of the oxic tank, In preparation for the impact load of influent water and cold water in the winter season, phosphorus was removed through phosphorus ingestion in the anaerobic tank and phosphorus ingestion in the aerobic tank and ultimately treated water which separated suspended matter and bacteria from the membrane separation tank equipped with submerged membrane .
In the aerobic tank including the fine bubble supplying device, the oxygen dissolution rate through the fine bubble supplying device and the sludge returning solution including the high dissolved oxygen due to the supercharging air in the membrane separation tank are circulated, thereby minimizing the operation of the fan with high power consumption, The present invention relates to an apparatus for treating wastewater and wastewater using an immersion type membrane capable of automatically coping with fluctuations and minimizing energy consumption.

Description

침지형분리막을 이용한 하·폐수 고도처리장치{Apparatus for wastewater treatment with submerged membrane}Technical Field [0001] The present invention relates to an apparatus for treating wastewater with submerged membranes,

본 발명은 인간의 생활 및 산업활동에 의해 발생되는 하·폐수를 생물학적으로 처리하기 위한 침지형분리막을 이용한 하·폐수를 고도처리를 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 무산소조, 혐기조, 호기조 및 막분리조를 순차적으로 배열하고 상기 무산소조는 F/M비(Food/Microorganism Ratio)를 자유롭게 조절 가능하여 유입수의 부하변동에 대처가 가능하도록 구성한 것이다.
또한 상기 막분리조에 존재하는 과급공기에 의한 높은 용존산소를 포함한 슬러지를 미세기포 산기장치를 포함하는 호기조에 반송함으로써 호기조에 필요한 용존산소의 공급과 슬러지 반송을 동시에 수행하여 호기조에 공급해야 할 공기량을 줄여 송풍 동력을 절감할 수 있으며, 상기 막분리조는 호기조와 분리하여 호기조로 유입되는 피처리수가 분리막 여과작용에 의해 즉시 처리수로 배출되는 것을 차단하고, 상기 막분리조의 유효수심을 낮춤으로써, MBR(Membrane bioreactor) 공법에 최대 단점이었던 송풍기 동력을 절감시키는 방식으로 운영되는 하·폐수 고도처리장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and a method for advanced treatment of wastewater using a submerged membrane for biologically treating wastewater generated by human life and industrial activities. More specifically, the anoxic tank, the anaerobic tank, the aerobic tank, and the membrane separation tank are sequentially arranged, and the anoxic tank has a F / M ratio (Food / Microorganism Ratio) freely adjustable so as to cope with load fluctuations of inflow water.
Further, the sludge containing high dissolved oxygen by the supercharging air existing in the membrane separation tank is returned to the aerobic tank including the micro-foam air diffuser to simultaneously supply the dissolved oxygen required for the aerobic tank and the sludge transportation, And the membrane separation tank is separated from the oxic tank so that the untreated water flowing into the oxic tank is prevented from being immediately discharged to the treated water by the membrane filtration action and the effective depth of the membrane separation tank is lowered, The present invention relates to an apparatus for treating wastewater and wastewater which is operated in such a manner as to reduce the blower power, which is the biggest drawback to the membrane bioreactor method.

본 발명은 무산소조, 혐기조, 호기조 및 막분리조로 구성된 하·폐수 고도처리장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 하·폐수중의 영양염류 및 유기물을 생물학적으로 제거하고 침지형 분리막을 이용하여 오니와 처리수를 분리 배출하는 MBR을 이용한 하·폐수 고도처리장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for treating wastewater and wastewater comprising an anoxic tank, an anaerobic tank, an aerobic tank and a membrane separation tank. More particularly, the present invention relates to a biological treatment apparatus for biologically removing nutrients and organic matters from a wastewater and a wastewater, The present invention relates to an apparatus for advanced wastewater treatment using an MBR to separate and discharge wastewater.

기존 MBR을 이용한 하·폐수 고도처리장치는 잉여 슬러지양이 적고, 부지면적이 작게 소요되고 중력침강에 의한 고액분리 침전조 방식에 비해 처리수질이 우수하다는 장점이 있다. 따라서 고도처리방법의 대표적인 A2O공법과 분리막을 결합한 다양한 처리방법이 많이 이용되고 있으며 처리수질이 매우 우수하여 최근 물재이용 정책에 맞추어 처리수의 재이용이나 중수시설에서도 다양하게 적용되고 있다.The MBR advanced wastewater treatment system has the advantage that the amount of surplus sludge is small, the site area is small, and the treated water quality is superior to that of the solid-liquid separation sedimentation tank by gravity sedimentation. Therefore, a variety of treatment methods combining a typical A2O method and a membrane are highly used and the treated water quality is very good. Therefore, it has been widely applied to reuse of treated water and heavy water facilities according to recent water reuse policy.

그러나 고도처리과정에서 유입수의 부하변동이 크고 국내 하수의 특성상 C/N비가 낮은 경우 질소처리효율이 낮아지게 되고 더불어 인(P)제거 효율도 낮아지는 문제점이 발생된다. 하·폐수를 생물학적으로 처리함에 있어 유입수중의 유기물, 질소 및 인의 농도는 매우 유기적인 상관관계에 의해 처리과정을 거치게 된다. 따라서 별도의 탄소원 공급 없이 유입수중의 유기물을 최대한 활용하는 처리방법이 요구되고 있다.However, when the influent water load fluctuation is high during the advanced treatment process and the C / N ratio is low due to the characteristics of the domestic sewage, the nitrogen treatment efficiency is lowered and the phosphorus removal efficiency is also lowered. The concentration of organic matter, nitrogen and phosphorus in the influent water is biologically treated in the wastewater. Therefore, there is a need for a treatment method for maximizing utilization of organic matters in influent water without supplying a separate carbon source.

또한 최근 하·폐수를 처리함에 있어서 요구되는 몇 가지 과제가 있다.In addition, there are some challenges that are required in recent years in the treatment of wastewater.

첫째, 자기감응형 자동화시스템이다. 이는 생물반응조내의 수질을 정확하게 계측하여 이에 맞는 운전조건을 맞추어 제어하는 기술이다. 예컨대, 생물반응조 내에 용존산소농도, MLSS 농도를 정확히 맞추어 유입수의 수질에 맞게 운전조건의 최적화가 가능화가 필요한데, 이는 처리의 효율성과 경제성 측면에서 중요한 인자로 알려져 있기 때문이다. 그러나 대부분의 하·폐수처리장의 수질측정(DO, MLSS 등) 방식은 단순 모니터링이나 하루 1 내지 2회 측정하여 수동으로 운전조건을 변경하는 방식이므로 생물반응조 내의 급변하는 유입원수 상태나 생물반응조내의 미생물 상태를 측정하여 대응하기에는 불가능하다.First, it is a self-sensitive automation system. This is a technology that accurately measures water quality in a biological reactor and controls it according to the operating conditions. For example, it is necessary to optimize the operating conditions according to the water quality of the inflow water by accurately adjusting the dissolved oxygen concentration and MLSS concentration in the bioreactor, which is known to be an important factor in terms of efficiency and economy of treatment. However, most of the water and wastewater treatment methods (DO, MLSS, etc.) are simple monitoring or one to two times a day to manually change the operating conditions. Therefore, It is impossible to measure and cope with the situation.

둘째, 에너지 절감형 하·폐수 처리방법이 반드시 필요하다. 특히, MBR을 이용한 하·폐수 고도처리 방법에 있어서 가장 많이 소요되는 동력은, 막분리조 또는 호기조에 설치되는 분리막을 세정하기 위하여 반드시 필요한 세정공기에 따른 것이다. 침지형분리막의 여과 과정 중에 있어서 분리막 표면에 부착되는 고형물질을 물리적으로 제거하기 위해 분리막 하부에서는 지속적으로 세정용 공기를 외부에서 공급해 주어야만 한다. 이때 공급되는 송풍기의 동력은 전체 하·폐수 처리과정에서 요구되는 동력비의 약 42% 정도가 소요되고 있는 실정이다. 일반적으로 호기조에서 질산화 또는 유기물 분해를 위해 필요한 용존산소 농도는 1 내지 1.5 mg/L 정도가 필요하다. 그러나 대부분의 MBR 공정에서는 4 내지 6 mg/L의 용존산소 농도까지 관측되고 있다. 이는 분리막의 파울링(Fouling)을 방지하기 위해 지속적으로 공급되는 세정공기 때문이다. Second, energy saving type waste water treatment methods are indispensable. Particularly, the most power required for the MBR-based treatment of the waste water and wastewater is based on the cleaning air that is necessary to clean the separation membrane installed in the membrane separating tank or the oxic tank. In order to physically remove the solid material adhering to the surface of the separation membrane during the filtration process of the submerged separation membrane, the cleaning air must be continuously supplied from the outside at the bottom of the separation membrane. In this case, the power of the supplied blower is about 42% of the power ratio required in the entire wastewater treatment process. Generally, the concentration of dissolved oxygen required for nitrification or decomposition of organic matter in an aerobic tank is required to be about 1 to 1.5 mg / L. However, in most MBR processes, dissolved oxygen concentrations of 4 to 6 mg / L have been observed. This is due to the continuously supplied cleaning air to prevent fouling of the membrane.

호기조 또는 막분리조의 과폭기로 인해 플록의 해체 현상이 발생되고 특히 무산소조로 반송되는 반송슬러지 내에 고농도의 용존산소를 함유하고 있어 0.1 mg/L 이하의 용존산소를 요구하는 무산소조(Anoxic)에서의 탈질효율이 급격히 낮아지는 문제점이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 예컨대 탈기조, 안정화조, 용존산소저감조 등의 격실을 구성하여 반송슬러지중의 용존산소 농도를 저감하여 무산소조의 탈질효율을 극대화 하고자 하였다. 그러나 기존의 용존산소 저감을 위한 격실은 안정적인 DO(용존산소) 저감을 위한 수리학적 체류시간이 부족하여 반송수중의 DO농도가 높아져 안정적인 탈질과정에 방해가 되거나 수리학적 체류시간이 너무 길어질 경우 MBR공정의 장점인 부지면적 축소가 어려워지거나 긴 수리학적 체류 시간에 의한 인의 재용출 등의 문제가 있다. The disassembly of flocs occurs due to overexcitation of the aerobic tank or the membrane separation tank. Especially, denitrification in anoxic tank requiring dissolved oxygen of 0.1 mg / L or less because of high concentration of dissolved oxygen in the transport sludge transported to the anoxic tank There is a problem that the efficiency is rapidly lowered. To solve these problems, we tried to maximize the denitrification efficiency of the anoxic tank by reducing the concentration of dissolved oxygen in the transport sludge by constructing compartments such as a degassing tank, a stabilization tank, and a dissolved oxygen reducing tank. However, the existing compartment for reducing dissolved oxygen has a problem in that when the hydraulic retention time for stable DO (dissolved oxygen) is insufficient and the DO concentration in the conveyed water is increased to obstruct the stable denitrification process or the hydraulic retention time becomes too long, And it is difficult to reduce the site area, which is an advantage of the present invention, or re-leaching of phosphorus due to a long hydraulic retention time.

따라서 분리막을 이용한 하·폐수고도처리 공정에 있어서 상기 유입수의 부하변동에 대응이 가능하고 분리막 파울링(Fouling) 방지를 위한 과폭기에 따른 질소제거율 감소 및 운전동력 절감이 가능한 에너지 절약형 고도처리 공정이 필요한 실정이다. Therefore, in the advanced wastewater treatment process using the separation membrane, an energy-saving advanced treatment process capable of coping with the load fluctuation of the influent water and capable of reducing the nitrogen removal rate and operation power due to excessive aeration to prevent separation membrane fouling It is necessary.

본 발명은 상기와 같은 종래기술에 따른 문제점들을 개선하고자 안출된 기술로서, 기존 MBR 공정과는 차별화된 공정구성을 도입함으로써 원수의 부하변동에 대한 대응성이 우수하고 질소 및 인 제거에 대한 공정구성을 보강하여 수질의 안정성 확보 및 고도처리의 효율을 극대화하였으며, 호기조와 막분리조를 분리하여 호기조를 간헐폭기 등의 시간제어방식이나 또는 용존산소 측정기(DO meter)의 농도제어방식으로의 공정구성을 통하여 필요한 양 만큼의 산소공급이 가능하고 폭기조 내에 용존산소 용해율이 우수한 미세기포발생장치를 구성하고 더불어 막분리조의 과급공기로 인한 과포화된 용존산소를 포함한 반송슬러지를 호기조로 반송함으로써 호기조내 공급되는 공기량을 줄임으로서 에너지 소비를 대폭 저감하는 하·폐수 고도처리장치를 제공하는 것을 주된 목적으로 하는 것이다.The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to provide a process configuration different from the existing MBR process, And the efficiency of the advanced treatment was maximized. The aerobic tank and the membrane separation tank were separated from each other, and the aerobic tank was constructed by a time control method such as intermittent aeration or a concentration control method of a dissolved oxygen measuring device (DO meter) Which is supplied to the aerobic tank through the aerobic tank, which is capable of supplying the required amount of oxygen through the aerobic tank and which has a dissolved oxygen dissolution rate in the aerobic tank, and which transports the aerated sludge containing supersaturated dissolved oxygen from the supercharged air in the membrane separation tank to the aerobic tank Provides advanced treatment equipment for wastewater to reduce energy consumption by reducing air volume The main purpose is to do.

상기의 과제를 해결하고자 본 발명은, 처리 대상수인 원수가 유입되는 무산소조, 상기 무산소조로부터 배출된 유출수가 월류되어 유입되는 혐기조, 상기 혐기조로부터 배출되는 유출수가 유입되는 호기조, 및 상기 호기조로부터 배출된 유출수가 유입되는 막분리조가 순차적으로 설치되는 침지형분리막을 이용한 하·폐수 고도처리장치에 있어서, 상기 무산소조는 상기 무산소조의 MLSS 농도를 조절하는 MLSS 농도조절장치를 포함하고, 상기 MLSS 농도조절장치는 상기 무산소조의 후단에 설치되며, 상기 MLSS 농도조절장치의 하부에 장착된 농도조절장치교반기의 회전속도에 따라 슬러지의 침강 또는 부상을 조절하여 상기 MLSS 농도조절장치의 상부인 월류부에서의 상기 혐기조로의 MLSS 월류량을 조절하여 상기 무산소조의 MLSS 농도를 제어하되, 상기 농도조절장치교반기는 인버터에 의한 속도조절이 가능하고, 상기 무산소조에 설치된, ORP 메타 및 MLSS 메타의 신호를 받아 교반속도를 조절하여, 상기 무산소조 내의 MLSS 농도를 증감시켜 원수의 유입부하에 대응하고 질소 제거 효율을 증대시키는 것을 특징으로 하는 침지형분리막을 이용한 하·폐수 고도처리장치를 개시한다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an anaerobic tank including an anoxic tank into which raw water as a treatment target water flows, an anaerobic tank through which the effluent discharged from the anoxic tank flows in, an aerobic tank into which effluent discharged from the anaerobic tank flows, Wherein the anoxic tank includes an MLSS concentration adjusting device for adjusting an MLSS concentration of the anoxic tank, wherein the MLSS concentration adjusting device comprises: And the concentration of the sludge is adjusted according to the rotation speed of the concentration adjusting device agitator mounted on the lower part of the MLSS concentration adjusting device to control the settling or floating of the sludge, The MLSS concentration of the anoxic tank is controlled by adjusting the MLSS flow rate, The apparatus stirrer is capable of adjusting the speed by the inverter and adjusting the stirring speed by receiving the signals of the ORP meter and the MLSS meter installed in the anoxic tank to increase or decrease the MLSS concentration in the anoxic tank to cope with the influent load of the raw water, Thereby increasing the efficiency of the waste water treatment apparatus.

본 발명은 상기 막분리조 혼합액의 상기 호기조로의 반송과 상기 호기조에 설치되는 미세기포공급장치에 의해 산소용해도를 유지하여 폭기용 송풍기의 가동시간을 줄여 동력에너지를 절감하되, 상기 미세기포공급장치는 상기 호기조 유입단에 설치되고, 상기 호기조에 유입된 원수는 상기 미세기포공급장치 내에서 호기조의 미생물과 외부의 공기가 혼합된 미세기포 혼합액과 접촉하여 산소를 공급받은 후 상기 호기조로 순환되어 유기물의 산화 및 분해, 인과잉 섭취 및 질산화가 촉진되는 것을 특징으로 할 수 있다.The present invention reduces energy consumption by reducing the operation time of the blower for aeration by maintaining the oxygen solubility by the transport of the membrane separation tank mixture to the oxic tank and the fine bubble supplying device installed in the oxic tank, The raw water flowing into the oxic tank is supplied to the microbubble feeder by contacting the microbubble mixture liquid in which the microorganisms of the oxic tank and the outside air are mixed, Oxidative degradation, causal ingestion, and nitrification are promoted.

본 발명은 상기 미세기포공급장치는 폭기장치로부터 발생되는 미세기포와, 상기 혐기조로부터 유입되는 원수 및 상기 막분리조로부터 반송되는 과급공기를 혼합함으로써, 송풍기에 의한 상기 호기조로의 공기공급을 최소화하여 송풍기 동력을 절감하는 것을 특징할 수 있다.According to the present invention, the micro-bubble supplying device mixes the micro-bubbles generated from the aeration device, the raw water introduced from the anaerobic tank, and the supercharged air conveyed from the membrane separation tank, thereby minimizing the air supply to the aerobic tank by the blower, And power savings.

본 발명은 침지형분리막을 포함하는 상기 막분리조 내의 분리막 오염방지를 위한 세정공기가 공급되어지고, 과급공기로 인한 과산화를 방지하기 위하여 상기 호기조와 상기 막분리조가 별도로 분리된 것을 특징으로 할 수 있다.The present invention is characterized in that clean air is supplied to prevent separation membrane contamination in the membrane separation tank including the submerged separation membrane and the aerobic tank and the membrane separation tank are separately separated in order to prevent peroxidation due to supercharged air .

상기 막분리조는 유효수심을 2 내지 2.5m로 하되, 호기조의 수심보다 낮게 유지하여 분리막 오염방지를 위한 공기공급 시 송풍기의 풍압을 낮게 하여 세정용 송풍기의 동력을 낮추어 운전하는 것을 특징할 수 있다.The membrane separation tank may be operated at a lower effective water depth of 2 to 2.5 m and lower than the water depth of the oxic tank to lower the wind pressure of the blower during air supply to prevent contamination of the separation membrane to lower the power of the cleaning blower.

본 발명은 상기 막분리조로부터 상기 호기조로 반송시키는 라인을 구비하여 높은 용존산소 농도를 포함하는 혼합액 중의 산소를 상기 호기조에서 이용하는 것을 특징으로 할 수 있다.The present invention can be characterized in that oxygen in the mixed liquor containing a high dissolved oxygen concentration is used in the oxic tank by providing a line to be transported from the membrane separation tank to the oxic tank.

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상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 침지형분리막을 이용한 하·폐수 고도처리장치에 의하면 MLSS 농도조절장치를 구비한 무산소조 내의 F/M비를 조절함으로써 유입원수의 부하변동에 대응이 가능하고, 호기조와 막분리조를 별도로 분리하고 처리수의 고액분리를 위한 분리막의 유지세정을 위해 공급되는 과급공기에 의한 막분리조 내의 높은 용존산소를 포함한 혼합액을 호기조로 순환함으로써 호기조에 공급되는 폭기량을 줄여, 최근 하·폐수처리공정에서 요구되는 자기감응 및 에너지 절감형 하·폐수 처리공정을 제공함으로써 부하변동이 심한 하·폐수 처리에 효과적이면서 에너지 절감형 하·폐수 처리가 요구되는 시설에 매우 유용한 효과가 있다.According to the sewage / wastewater treatment apparatus using the submerged membrane according to the present invention, since the F / M ratio in the anoxic tank equipped with the MLSS concentration regulating device is adjusted, it is possible to cope with the load fluctuation of the influent water, By separating the separation tank separately and circulating the mixed liquid containing the high dissolved oxygen in the membrane separation tank supplied by the supercharging air for the maintenance and cleaning of the separation membrane for the solid-liquid separation of the treated water into the aerobic tank, the amount of aeration supplied to the aerobic tank is reduced It is very effective for facilities requiring energy-saving type wastewater treatment, which is effective for the treatment of wastewater with heavy load fluctuation by providing the self-sensitive and energy saving type wastewater treatment process required in the wastewater treatment process .

도 1은 본 발명에 따른 수질의 안정성 확보, 고도처리 효율 극대화, 에너지 저감의 효과를 극대화하기 위한 침지형분리막을 이용한 하·폐수 고도처리장치를 도시한 도면이다.
도 2는 무산소조 후단에 설치된 MLSS 농도조절장치를 도시한 도면이다.
도 3은 호기조에 설치된 미세기포공급장치를 도시한 도면이다.
FIG. 1 is a view showing an apparatus for treating wastewater and wastewater using a submerged membrane to maximize the effect of ensuring the stability of water quality, maximizing the altitude treatment efficiency, and energy reduction according to the present invention.
FIG. 2 is a view showing an MLSS concentration adjusting device provided at the downstream end of the anoxic tank.
3 is a view showing a fine bubble supplying device installed in the oxic tank.

이하 본 발명을 도시한 도면 1 내지 3을 참고하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 수질의 안정성 확보, 고도처리 효율 극대화 및 에너지 저감의 효과를 극대화하기 위한 분리막을 이용한 하·폐수 고도처리장치를 도시한 도면이다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings 1 to 3 showing the present invention.
1 is a view showing an apparatus for treating wastewater and wastewater using a separation membrane for maximizing the effect of ensuring the stability of water quality, maximizing the advanced treatment efficiency, and reducing energy consumption according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이 하·폐수 처리장치는 유량조정조(1), 무산소조(2), 혐기조(3), 호기조(4) 및 막분리조(5)를 포함한다. 유량조정조(1) 원수는 스크린(20)에 의해 조대 협잡물이 제거된 후 무산소조(2)로 공급되고, 호기조(4)에서 질산화가 완료된 내부반송액은 슬러지반송라인을 통해 무산소조(2)로 반송된다. 이때, 원수와 내부반송액은 상기 무산소조(2)에 설치된 배플(baffle, 9)에서 혼합이 이루어지고 교반기(7)에 의해 무산소 상태에서 탈질이 일어난다.
혐기조(3)에서는 탈인미생물에 의해 혐기성 상태에서 인의 방출이 일어나고 호기조(4)에서는 잔여유기물 제거와 질산화가 진행되며 혼합액은 상기 무산소조(2)로 내부반송된다.
또한, 침지형분리막(24)이 구비된 막분리조(5)에서는 0.06 내지 0.4㎛ 기공을 갖는 침지형분리막(24)에 의해 처리수를 생산하게 되며, 상기 막분리조(5) 내에 존재하는 과급공기에 의한 높은 용존산소 농도를 갖는 미생물 혼합액은 미세기포공급장치(12)를 포함하는 호기조(4)로 반송되어 슬러지 반송과 용존산소를 보충함으로써 송풍량을 절감하는 에너지 절약형 하·폐수 처리장치를 구성할 수 있다.
As shown in FIG. 1, the waste water / wastewater treatment apparatus includes a flow rate adjusting tank 1, an anoxic tank 2, an anaerobic tank 3, an aerobic tank 4, and a membrane separation tank 5. The raw water is supplied to the anoxic tank 2 after the coarse contaminants are removed by the screen 20 and the internal transport liquid whose nitrification has been completed in the oxic tank 4 is returned to the anoxic tank 2 through the sludge return line do. At this time, the raw water and the inner carrier liquid are mixed in baffles (9) provided in the anoxic tank (2), and denitrification occurs in an anaerobic state by the stirrer (7).
In the anaerobic tank 3, the release of phosphorus takes place in the anaerobic state by the detoxifying microorganisms, the removal of residual organic matter and nitrification proceeds in the aerobic tank 4, and the mixed liquor is internally transported to the anoxic tank 2.
In the membrane separation tank 5 provided with the submerged separation membrane 24, treated water is produced by the submerged separation membrane 24 having 0.06 to 0.4 μm pores. Is transferred to the aerobic tank (4) including the micro-bubble supplying device (12) to constitute an energy saving type wastewater treatment device which reduces the blowing amount by replenishing sludge transportation and dissolved oxygen .

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이하, 본 발명의 하·폐수처리 장치를 각각의 공정별로 구체적으로 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the sewage / wastewater treatment apparatus of the present invention will be described in detail by each process.

1. 유량조정조(1)1. Flow control tank (1)

유입원수의 수질균등화 및 유량균등분배 기능을 수행한다. 그리고 원수의 부패 및 수질균등화를 위하여 수중교반기(6)가 설치되어 있다. 또한, 유량조정조(1) 후단에 스크린(20)을 설치하여 원수의 협잡물 제거를 통해 펌프 및 분리막 등 후단 설비를 보호할 수 있다.Perform water quality equalization and flow equalization of incoming water. An underwater agitator (6) is installed for decaying the raw water and equalizing the water quality. Further, the screen 20 can be installed at the rear end of the flow rate adjusting tank 1 to protect the downstream equipment such as the pump and the separation membrane by removing impurities in the raw water.


2. 무산소조(2)
유량조정조(1)로부터 유입된 원수는 배플(9)을 통해 무산소조(2)의 하부로 유입되어 슬러지와 혼합된다. 또한, 호기조(4)의 내부반송펌프(14)를 이용하여 일부의 슬러지가 슬러지반송라인을 통해 무산소조(2)의 하부로 유입된다. 무산소조(2)의 주요 기능은 원수수질의 충격부하에 대한 완충작용과 호기조(4) 질산화액의 반송을 통해 탄소원인 원수공급의 탈질기작에 의한 질소처리가 목적이다. 즉, 탈질 작용은 미생물에 의해 질산성 질소가 질소가스(N2)로 환원되는 작용을 지칭한다. 탈질 작용은 미생물이 산소가 부족하면 질산성질소(NO3-N)에 포함되어 있는 산소를 이용함으로써 질산성질소는 산소를 잃고, 질소가스(N2)로 환원되어 대기 중으로 방출되는 것이다. 그리고 무산소조(2) 내 교반이 될 수 있도록 교반기(7)를 설치한다.

2. Anoxic tank (2)
The raw water introduced from the flow rate adjusting tank 1 flows into the lower portion of the anoxic tank 2 through the baffle 9 and is mixed with the sludge. In addition, some of the sludge is introduced into the lower portion of the anoxic tank 2 through the sludge return line by using the internal transfer pump 14 of the oxic tank 4. [ The main function of the anoxic tank (2) is to treat the nitrogen by the denitrification mechanism of the supply of the raw carbon which is the carbon source by buffering the impact load of the raw water quality and returning the nitrification liquid of the oxic tank (4). Namely, denitrification refers to an action in which nitrate nitrogen is reduced to nitrogen gas (N2) by microorganisms. The denitrification effect is that microorganisms use oxygen contained in nitrate nitrogen (NO3-N) when oxygen is insufficient, nitrate nitrogen loses oxygen and is reduced to nitrogen gas (N2) and released into the atmosphere. An agitator (7) is installed so as to be stirred in the anoxic tank (2).

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무산소조 내에서의 탈질 기작은 아래와 같다.The denitrification mechanism in anoxic tank is as follows.

NO3 - + 1.08CH3OH + H+NO 3 - + 1.08 CH 3 OH + H +

0.065C5H7O2N + 0.47N2 + 0.76H2O + 2.44H2O0.065 C 5 H 7 O 2 N + 0.47 N 2 + 0.76H 2 O + 2.44H 2 O

즉, 질산화된 질산성질소(NO3 -)가 질소(N2) 가스로 환원되는 과정이다..
That is, nitrified nitrate nitrogen (NO 3 - ) is reduced to nitrogen (N 2 ) gas.

도 1내지 2에 도시된 바와 같이 무산소조(2) 후단에 수면적 부하를 고려하여 슬러지의 침강 및 부유를 유도하도록 설계한 MLSS 농도조절장치(11)를 설치한다. 상기 MLSS 농도조절장치(11)의 하부에 슬러지의 침강 또는 부상을 유도할 수 있도록 농도조절장치교반기(11a)가 설치되며 상기 농도조절장치교반기(11a)의 회전속도 조절에 따라서 슬러지의 침강 또는 부상을 유도할 수 있다. 이로써 상기 무산소조(2) 내의 MLSS 농도를 필요에 따라 조절하게 된다.
이때, 상기 농도조절장치교반기(11a)의 교반속도는 45 내지 560RPM 범위에서 조절하게 되고, 상기 농도조절장치교반기(11a)가 작동하지 않을 경우 상기 MLSS 농도조절장치(11) 상부의 월류부(11b)에서의 수면적부하는 70㎥/㎡.day로 최소한의 MLSS만이 상기 혐기조(3)로 월류되어짐에 따라 상기 무산소조(2) 내의 F/M비를 낮추어 고부하 시 미생물 충격부하에 대응이 가능한 것이 기존 공정과의 차이점이라고 할 수 있다.
이때 상기 무산소조(2) 내에 ORP 메타(21) 및/또는 MLSS 메타(22)가 설치되어 유입수의 충격부하에 따라 탈질효율이 저하됨을 인식하고 적정 MLSS 농도를 유지하기 위해 상기 농도조절장치교반기(11a)의 인버터 제어를 통해 교반기 회전속도를 제어하여 최적의 운전조건 수행이 가능하므로, 유입수의 충격부하에 즉각 대응하고 특히, 동절기 저수온 시 질소처리효율 저하를 방지하게 된다. 상기 기술한 내용은 표 1과 같다.
As shown in FIGS. 1 and 2, an MLSS concentration adjusting device 11 designed to induce settling and floating of sludge in consideration of a water surface area load is provided at the downstream of the anoxic tank 2. A concentration adjusting device agitator 11a is installed in the lower part of the MLSS concentration adjusting device 11 so as to induce sedimentation or floating of the sludge. In accordance with the rotation speed of the concentration adjusting device 11a, Lt; / RTI > As a result, the MLSS concentration in the anoxic tank 2 is adjusted as needed.
At this time, the stirring speed of the concentration adjusting device 11a is adjusted in the range of 45 to 560 RPM, and when the concentration adjusting device stirrer 11a is not operated, ) Of the anaerobic tank 2 is 70 m 3 / m 2 .day. As only the minimum MLSS is overflowed to the anaerobic tank 3, the F / M ratio in the anoxic tank 2 is lowered so that the microbial impact load It is a difference from the existing process.
At this time, the ORP meter 21 and / or the MLSS meter 22 are installed in the anoxic tank 2 to recognize that the denitrification efficiency is lowered according to the impact load of the influent water, and the concentration adjuster stirrer 11a ) Can control the speed of the agitator by controlling the speed of the agitator, so that the optimum operation condition can be performed, so that the impact load of the influent can be immediately responded to, and in particular, the nitrogen treatment efficiency can be prevented from lowering at the low temperature in the winter. The above description is shown in Table 1.

MLSS 농도조절장치 운전방법 및 농도조절 방법MLSS concentration control device operation method and concentration control method 구 분division 무산소조Anoxic tank 호기조(생물반응조)Aerobic tank (bioreactor) MLSS 농도조절장치MLSS concentration control device 슬러지 반송Sludge return 슬러지 인발Sludge pull 유입수질Inflow water quality 저농도Low concentration 가동(고속)Operation (high speed) 감소decrease 증가increase 고농도High concentration 비가동 (저속)Inactive (low speed) 증가increase 감소decrease

3. 혐기조(3)3. Anaerobic tank (3)

상기 무산소조(2)로부터 배출된 유출수는 배플(10)을 통해 혐기조(3)의 하부로 유입되어 슬러지와 혼합된다. 그리고 혐기성 미생물과 분해대상 기질의 접촉효율을 높여주기 위하여 교반기(8)를 설치한다.
유입원수는 상기 무산소조(2)와 혐기조(3)에 7:3 또는 8:2의 비율로 분할 유입할 수 있다.
The effluent discharged from the anoxic tank 2 flows into the lower portion of the anaerobic tank 3 through the baffle 10 and is mixed with the sludge. An agitator (8) is installed to increase the contact efficiency between the anaerobic microorganism and the substrate to be degraded.
The inflowing source may be divided into the anoxic tank 2 and the anaerobic tank 3 at a ratio of 7: 3 or 8: 2.

생물학적인 인제거 공정은 혐기조건과 호기조건을 번갈아가며 노출되면서 이루어지며 혐기조건에서는 미생물 체내에 있는 인을 방출(Release)하고, 호기조건하에서는 방출한 인의 양보다 많은 양의 인을 과잉섭취(Luxury uptake)함으로써, 미생물 체내에 과잉으로 인을 축적시켜 계외로 배출하여 인이 제거된다.The biological phosphorus removal process is carried out by alternately exposing anaerobic and aerobic conditions, releasing phosphorus in anaerobic conditions and releasing more phosphorus than the amount of phosphorus released under aerobic conditions uptake), phosphorus is accumulated in the microorganism body excessively and discharged to the outside of the system to remove phosphorus.

혐기조(3)내에서의 기작은 PAO(Polyphosphate Accumulating Organism)라 불리는 미생물이 혐기성 조건하에서 유입원수 중의 유기물이 VFAs(Volatile fatty acids) 형태로 변환되고 이를 흡수하여 PHAs(Poly hydroxy alkanoates) 형태로 미생물 체내에 저장하게 된다. 이러한 대사과정에서 PAO는 미생물 체내에 있는 Polyphosphate가 분해되면서 나온 Ortho-phosphate를 미생물 외부로 배출함으로써 인 방출이 이루어진다. 이때 혐기조(3) 내부의 인농도는 증가하게 된다.
The mechanism in the anaerobic tank (3) is that the microorganisms called PAO (Polyphosphate Accumulating Organism) are converted into VFAs (Volatile fatty acids) form in the source water under anaerobic conditions and absorbed to absorb microorganisms in the form of PHAs (Polyhydroxy alkanoates) . In this metabolic process, PAO releases phosphorus by releasing the orthophosphate from microbial degradation of polyphosphate to the outside of the microorganism. At this time, the phosphorus concentration in the anaerobic tank 3 is increased.

4. 호기조(4)4. The aerobic tank (4)

혐기조(3)로부터 유입된 유출수는 호기조(4) 내로 유입되어 슬러지와 혼합된다. 그리고 호기조(4)는 내부반송펌프(14), 호기조 송풍기(18), 호기조 산기관(19) 및 미세기포공급장치(12)를 포함한다.
The effluent from the anaerobic tank 3 flows into the aerobic tank 4 and is mixed with the sludge. The aerobic tank 4 includes an internal return pump 14, an oxic tank blower 18, an aerobic treatment tank 19 and a microbubble feeder 12.

상기 호기조(4)에서 일어나는 기작은 아래와 같다.
The mechanism that takes place in the aerobic tank 4 is as follows.

첫째, 호기조(4)의 주요기능은 유입된 원수중의 암모니아성 질소를 질산화미생물을 통해 질산성질소로 산화과정을 거치게 된다.
First, the main function of the aerobic tank (4) is to oxidize ammonia nitrogen in the incoming raw water to nitrate nitrogen through nitrifying microorganisms.

호기조(4)에서의 질산화 기작은 아래와 같다.The nitrification mechanism in the oxic tank 4 is as follows.

NH4 + + 1.682O2 + 0.182CO2 + 0.0455HCO3 - NH 4 + + 1.682O 2 + 0.182CO 2 + 0.0455HCO 3 - →

0.0455C2H7O2N + 0.955NO3 - + 0.909H2O + 1.909H+ 0.0455C 2 H 7 O 2 N + 0.955NO 3 - + 0.909H 2 O + 1.909H +

즉 유입수중의 암모니아(NH4 +)가 질산성질소(NO3 -)로 산화되는 과정이다. 이때 질산화과정에서는 알칼리도를 소모하게 된다.
That is, ammonia (NH 4 + ) in influent water is oxidized to nitrate nitrogen (NO 3 - ). At this time, the nitrification process consumes alkalinity.

질산화가 완료된 혼합액은 내부반송펌프(14)를 통해 무산소조(2)로 이송되어 상기 무산소조의 탈질 기작에 의해 질소가 제거된다.
The nitrification-completed mixed liquor is transferred to the anoxic tank 2 through the internal return pump 14, and nitrogen is removed by the denitrification mechanism of the anoxic tank.

둘째, 상기 무산소조(2) 및 혐기조(3)에서 탄소원으로 사용되어지고 남은 잔여유기물을 호기성 조건하에서 미생물의 생장과정에서 제거하게 된다.
Second, the residual organic matter used as a carbon source in the anoxic tank (2) and anaerobic tank (3) is removed during the microbial growth under aerobic conditions.

셋째, 혐기조(3)의 PAO미생물에 의해 방출된 인을 호기성 조건하에서 혐기조건에서 저장해 두었던 PHAs를 사용하여 생장 및 생존을 하게 되고 그와 동시에 혐기조건에서 소모했던 Polyphosphate를 재합성하기 위해 외부로부터 인을 흡수하게 된다. 이때 호기조건에서 흡수하는 인의 양이 혐기조건에서 방출했던 인의 양보다 많은 양을 흡수하게 되어 호기조(4)에서의 인 농도는 미생물 체내에 과잉섭취되므로 외부의 인 농도는 급격하게 줄어들게 되고 이때 미생물을 외부로 배출(잉여슬러지 폐기)함으로써 인이 제거된다.
Third, phosphorus released by PAO microorganisms in anaerobic tank (3) was grown and survived by using PHAs that had been stored under anaerobic conditions under aerobic conditions. At the same time, phosphorus released from anaerobic conditions . At this time, the amount of phosphorus absorbed in the aerobic condition absorbs more than the amount of phosphorus released in the anaerobic condition, and the phosphorus concentration in the aerobic tank 4 is excessively consumed in the microorganism body, so that the concentration of phosphorus in the aerobic tank 4 is drastically reduced. The phosphorus is removed by discharging it out (surplus sludge disposal).

상기의 과정에서 호기성 조건을 유지하기 위해 하부에 호기조 송풍기(18), 호기조 산기관(19) 및 산소용해율을 높여 폭기량을 최소화하고 에너지를 절감하기 위한 미세기포공급장치(12)가 구성된다.In order to maintain the aerobic condition, the aerobic tank blower 18, the aerobic aeration unit 19, and the micro-bubble supplying unit 12 for minimizing the aeration amount and reducing the energy by increasing the oxygen dissolution rate are formed.

상기 호기조(4)의 유입단에 설치되는 미세기포공급장치(12)는 호소 및 연못 등의 수질정화에 상용되는 폭기장치로 소요 동력이 낮고 산소용해도가 높은 것이 특징이다.
본 발명에서는 이를 이용하여 혐기조(3)로부터 유입되는 원수, 막분리조(5)로부터 반송되는 과급공기 및 폭기장치로부터 발생되는 미세기포를 혼합시켜 다시 호기조(4)로 순환시키는 방식의 구성을 제공한다. 이때, 미세기포와, 막분리조(5)로부터 반송되는 과급공기를 포함한 혼합액을 공급함으로 인해 추가적으로 용존산소를 보충할 수 있다. 상기 호기조(4) 내의 용존산소농도를 1 내지 1.5 mg/L로 유지시킴으로써 외부에서 공급되어져야 하는 호기조 송풍기(18)에 의한 송풍량을 최소화할 수 있다. 따라서 하·폐수 처리과정에서 가장 많은 동력에너지를 사용하는 송풍기의 사용량 및 사용시간을 줄여 에너지를 절감할 수 있다.
The fine bubble supplying device 12 installed at the inlet end of the oxic tank 4 is an aeration device commonly used for purification of water quality such as a lake and a pond, and has a low power consumption and high oxygen solubility.
In the present invention, the raw water flowing from the anaerobic tank 3, the fresh air conveyed from the membrane separation tank 5, and the minute bubbles generated from the aeration device are mixed and circulated to the oxic tank 4 do. At this time, it is possible to supplement the dissolved oxygen additionally by supplying the mixed liquid including the micro-air and the supercharged air conveyed from the membrane separation tank 5. By maintaining the dissolved oxygen concentration in the oxic tank 4 at 1 to 1.5 mg / L, the blowing amount by the oxic tank blower 18 to be supplied from the outside can be minimized. Therefore, it is possible to reduce the energy consumption by reducing the amount of the blower using the most power energy and the use time in the wastewater treatment process.

호기조 송풍기(18)는 상기 호기조(4)에 구비되는 DO 메타(23)를 이용하여 적정 용존산소를 제어하게 된다.The oxic tank blower 18 controls the optimum dissolved oxygen using the DO meter 23 provided in the oxic tank 4. [

미세기포공급장치(12)는 순환펌프 토출배관에 공기를 공급함으로써 와류현상에 의해 커다란 공기방울은 미세기포로 바뀌어 용해율을 증가시켜 원수와의 혼합액에 산소전달 효율을 상승시키는 효과가 있다. The fine bubble supplying device 12 supplies air to the circulating pump discharge pipe, and the large air bubbles are converted into fine bubbles by the vortex phenomenon, thereby increasing the dissolution rate and increasing the oxygen transfer efficiency to the mixed liquid with the raw water.

따라서 산소용해율 및 용해지속 시간이 증가하는 효과가 발생하고 산소용해율에 따라 간헐포기방식으로 운전 및 미세기포 공기용해율 40% 이상 수행으로 에너지 저감의 효과가 있다.
Therefore, the effect of increasing the oxygen dissolution rate and the dissolution duration is generated, and the operation is performed by the intermittent aeration method and the microbubble air dissolution rate is 40% or more according to the oxygen dissolution rate.

5. 막분리조(5)5. Membrane separator (5)

호기조(4)로부터 배출된 혼합액은 막분리조(5)로 유입되고 막분리조(5)는 침지형분리막(24), 분리막 흡입펌프(16), 분리막 송풍기(17) 및 슬러지순환펌프(15)를 포함한다.The mixed liquid discharged from the aerobic tank 4 flows into the membrane separation tank 5 and the membrane separation tank 5 is connected to the separation membrane 24, the separation membrane suction pump 16, the separation membrane blower 17 and the sludge circulation pump 15, .

막분리조(5)는 잔여유기물 및 슬러지혼합액의 고액분리 기능을 수행한다. 막분리조(5)를 운영함에 있어 분리막의 오염을 저감하기 위하여 분리막 송풍기(17)를 이용하여 공기세정을 실시하게 되고 이는 침지형분리막의 하부에서 상부로 공기를 불어넣어 분리막 표면의 오염물질을 제거하게 된다. 막분리조(5)의 송풍기는 분리막의 세정을 위해 포기량을 지속적으로 유지하기 때문에 막분리조(5)의 용존산소량은 항시 높게 지속되는 경향성을 보인다.The membrane separation tank (5) performs the solid-liquid separation function of the residual organic matter and the sludge mixture. In operating the membrane separator (5), the air is cleaned by using a separator blower (17) in order to reduce the contamination of the separator membrane. . Since the blower of the membrane separation tank 5 continuously maintains the amount of the aeration to clean the separation membrane, the dissolved oxygen amount of the membrane separation tank 5 always tends to be maintained high.

따라서 본 발명에서는 막분리조(5)와 호기조(4)를 구분 운영하여 막분리조(5)의 과급공기를 슬러지순환펌프(15)를 통해 호기조(4)로 공급하는 공정으로 구성되어 있다. 또한, 막분리조(5)의 유효수심을 2.0 내지 2.5m로 하여 막분리조(5)에 필요한 송풍기는 기존 4 내지 5m의 수심을 갖는 막분리조에 비해 저동력 송풍기의 사용으로 동력비 저감의 효과가 있다. 표 2는 동력비 절감 효과를 나타낸 것이다.Therefore, the present invention consists of separating the membrane separation tank 5 and the oxic tank 4 to supply the supercharged air from the membrane separation tank 5 to the oxic tank 4 through the sludge circulation pump 15. In addition, the blower required for the membrane separation tank 5 with an effective water depth of 2.0 to 2.5 m of the membrane separation tank 5 has a lower power ratio reduction effect than a conventional membrane separation tank having a water depth of 4 to 5 m . Table 2 shows the power saving effect.

일반적인 MBR 공정과 본발명에 따른 공정의 동력비 절감 비교Comparing the general MBR process and the reduction process of the process according to the present invention 구 분division 기존 MBROriginal MBR 본 발명 MBRInvention MBR 생물학적 처리 필요공기량Biological treatment Required air volume 3.5 ㎥/min
(연속포기, 24hr 운전)
3.5 ㎥ / min
(Continuous discontinuity, 24 hours operation)
1.2 ㎥/min
(간헐포기, 12hr 운전)
1.2 ㎥ / min
(Intermittent abandonment, 12hr operation)
분리막 세정
필요공기량
Separation membrane cleaning
Required Air Amount
4.0 ㎥/min
(연속포기, 24hr 운전)
4.0 ㎥ / min
(Continuous discontinuity, 24 hours operation)
4.0 ㎥/min
(연속포기, 24hr 운전)
4.0 ㎥ / min
(Continuous discontinuity, 24 hours operation)
총 필요공기량Total required air volume 7.5 ㎥/min7.5 ㎥ / min 4.6 ㎥/min4.6 m3 / min 송풍기 선정Blower selection 11kW (4,000 mmAq)11 kW (4,000 mmAq) 호기조용 : 2.2kW (Root's) (4,000 mmAq)
분리막용 : 2.2kW (Ring)
(2,000 mmAq)
Exhalation: 2.2 kW (Root's) (4,000 mmAq)
For membrane: 2.2kW (Ring)
(2,000 mmAq)
전력비용(년간)Power Cost (Years) 4,671.53 천원4,671.53 thousand won 1,401.46 천원1,401.46 thousand won 저감비용Reduction cost 3,270.07 천원
(약 70%의 비용저감 효과)
3,270.07 thousand won
(About 70% cost reduction effect)

주1) 200톤/일 용량기준으로 비교Note 1) Comparison based on 200 ton / day capacity

주2) 산소전달효율: 기존 MBR (8%), 본 발명 MBR (40%)
Note 2) Oxygen transfer efficiency: conventional MBR (8%), MBR (40%) of the present invention,

상기 표에서 보는 바와 같이 본 발명에서 기대할 수 있는 동력비 저감효과는 송풍기 동력으로 볼 때 70% 정도의 전력비용 저감효과를 기대할 수 있다. 실제 학계 및 타 미세기포 발생장치 기술업체의 자료에 의하면 미세기포의 산소전달효율은 60 내지 70% 정도이며, 용해지속시간도 기존 산기관에 비해 장시간 용해가 가능하며 전체 수처리 시스템에서 송풍기가 차지하는 동력비 부분이 40 내지 50%인 점을 감안하면 본 발명의 동력비 저감효과는 더 클 것으로 보인다.
As shown in the above table, the power cost reduction effect that can be expected in the present invention can be expected to reduce the power cost by about 70% in view of the fan power. According to data from actual academia and other micro-bubble generator manufacturers, the oxygen transfer efficiency of micro-bubbles is about 60 to 70%, and the dissolution duration is longer than that of the existing engine, and the power consumption of the blower in the entire water treatment system Is 40 to 50%, the power reduction effect of the present invention appears to be larger.

1 : 유량조정조
2 : 무산소조
3 : 혐기조
4 : 호기조
5 : 막분리조
6, 7, 8 : 교반기
9, 10 : 배플
11 : MLSS 농도조절장치
11a: 농도조절장치교반기
11b: 월류부
12 : 미세기포공급장치
13 : 원수펌프
14 : 내부반송펌프
15 : 슬러지순환펌프
16 : 분리막 흡입펌프
17 : 분리막 송풍기
18 : 호기조 송풍기
19 : 호기조 산기관
20 : 스크린
21 : ORP 메타
22 : MLSS 메타
23 : DO 메타
24 : 침지형분리막
1: Flow regulator
2: Anoxic
3: Anaerobic
Four:
5: membrane separation tank
6, 7, 8: stirrer
9, 10: Baffle
11: MLSS concentration control device
11a: concentration adjusting device stirrer
11b:
12: Micro bubble feeder
13: raw water pump
14: Internal return pump
15: sludge circulation pump
16: Membrane suction pump
17: Membrane blower
18: Blower blower
19: aerodynamic engine
20: Screen
21: ORP META
22: MLSS Meta
23: DO meta
24: Submerged membrane

Claims (8)

처리 대상수인 원수가 유입되는 무산소조(2),
상기 무산소조(2)로부터 배출된 유출수가 월류되어 유입되는 혐기조(3),
상기 혐기조(3)로부터 배출되는 유출수가 유입되는 호기조(4), 및
상기 호기조(4)로부터 배출된 유출수가 유입되는 막분리조(5)가 순차적으로 설치되는 침지형분리막을 이용한 하·폐수 고도처리장치에 있어서,
상기 무산소조(2)는 상기 무산소조(2)의 MLSS 농도를 조절하는 MLSS 농도조절장치(11)를 포함하고,
상기 MLSS 농도조절장치(11)는 상기 무산소조(2)의 후단에 설치되며, 상기 MLSS 농도조절장치(11)의 하부에 장착된 농도조절장치교반기(11a)의 회전속도에 따라 슬러지의 침강 또는 부상을 조절하여 상기 MLSS 농도조절장치(11)의 상부인 월류부(11b)에서의 상기 혐기조(3)로의 MLSS 월류량을 조절하여 상기 무산소조(2)의 MLSS 농도를 제어하되,
상기 농도조절장치교반기(11a)는 인버터에 의한 속도조절이 가능하고, 상기 무산소조(2)에 설치된, ORP 메타 및 MLSS 메타의 신호를 받아 교반속도를 조절하여,
상기 무산소조(2) 내의 MLSS 농도를 증감시켜 원수의 유입부하에 대응하고 질소 제거 효율을 증대시키는 것을 특징으로 하는
침지형분리막을 이용한 하·폐수 고도처리장치
Anoxic tank 2 into which raw water as a treatment target flows,
An anaerobic tank 3 in which the effluent discharged from the anoxic tank 2 flows over and flows,
An aerobic tank 4 into which effluent discharged from the anaerobic tank 3 flows, and
And a membrane separation tank (5) into which the effluent discharged from the aerobic tank (4) flows are sequentially disposed,
The anoxic tank (2) includes an MLSS concentration adjusting device (11) for adjusting the MLSS concentration of the anoxic tank (2)
The MLSS concentration adjusting device 11 is disposed downstream of the anoxic tank 2 and adjusts the concentration of the sludge depending on the rotation speed of the concentration adjusting device 11a mounted on the lower part of the MLSS concentration adjusting device 11, The MLSS concentration of the anoxic tank 2 is controlled by controlling the amount of MLSS flowing into the anaerobic tank 3 in the upper part of the MLSS concentration control device 11,
The concentration controller 11a is capable of adjusting the speed by the inverter and receives the signals of the ORP meter and the MLSS meter installed in the anoxic tank 2 to adjust the stirring speed,
The MLSS concentration in the anoxic tank 2 is increased or decreased to correspond to the influent load of the raw water and the nitrogen removal efficiency is increased
Advanced wastewater treatment system using submerged membrane
삭제delete 삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 막분리조(5)의 혼합액의 상기 호기조(4)로의 반송과 상기 호기조(4)에 설치되는 미세기포공급장치(12)에 의해 산소용해도를 유지하여 폭기용 송풍기의 가동시간을 줄여 동력에너지를 절감하되,
상기 미세기포공급장치(12)는 상기 호기조(4) 유입단에 설치되고,
상기 호기조(4)에 유입된 원수는 상기 미세기포공급장치(12) 내에서 호기조의 미생물과 외부의 공기가 혼합된 미세기포 혼합액과 접촉하여 산소를 공급받은 후 상기 호기조(4)로 순환되어 유기물의 산화 및 분해, 인과잉 섭취 및 질산화가 촉진되는 것을 특징으로 하는
침지형분리막을 이용한 하·폐수 고도처리장치
The method according to claim 1,
The oxygen solubility is maintained by the conveying of the mixed liquid of the membrane separation tank 5 to the oxic tank 4 and the minute bubble supplying device 12 provided in the oxic tank 4 to reduce the operation time of the ventilator blower, However,
The micro-bubble supplying device (12) is installed at an inlet end of the aerobic tank (4)
The raw water flowing into the oxic tank 4 is supplied to the micro-bubble supplying device 12 in contact with the micro-bubble mixture mixed with the microorganisms of the oxic tank and the outside air, circulated to the oxic tank 4, Oxidation and decomposition of the nutrient solution, causative ingestion and nitrification are promoted.
Advanced wastewater treatment system using submerged membrane
제4 항에 있어서,
상기 미세기포공급장치(12)는
폭기장치로부터 발생되는 미세기포와,
상기 혐기조(3)로부터 유입되는 원수 및
상기 막분리조(5)로부터 반송되는 과급공기를 혼합함으로써,
송풍기에 의한 상기 호기조(4)로의 공기공급을 최소화하여 송풍기 동력을 절감하는 것을 특징으로 하는
침지형분리막을 이용한 하·폐수 고도처리장치
5. The method of claim 4,
The fine bubble supplying device (12)
A micro-bubble generated from the aeration device,
The raw water flowing in from the anaerobic tank (3)
By mixing the supercharging air conveyed from the membrane separation tank 5,
Wherein air supply to the oxic tank (4) by the blower is minimized to reduce blower power
Advanced wastewater treatment system using submerged membrane
제4 항에 있어서,
침지형분리막(24)을 포함하는 상기 막분리조(5)에는 분리막 오염방지를 위한 세정공기가 공급되어지고,
과급공기로 인한 과산화를 방지하기 위하여 상기 호기조(4)와 상기 막분리조(5)가 별도로 분리된 것을 특징으로 하는
침지형분리막을 이용한 하·폐수 고도처리장치
5. The method of claim 4,
The membrane separation tank 5 including the submerged separation membrane 24 is supplied with cleaning air for preventing separation membrane contamination,
Characterized in that the aerobic tank (4) and the membrane separation tank (5) are separately separated so as to prevent peroxidation due to supercharged air
Advanced wastewater treatment system using submerged membrane
제6 항에 있어서,
상기 막분리조(5)는 유효수심을 2 내지 2.5m로 하되, 호기조의 수심보다 낮게 유지하여 분리막 오염방지를 위한 공기공급 시 송풍기의 풍압을 낮게 하여 세정용 송풍기의 동력을 낮추어 운전하는 것을 특징으로 하는
침지형분리막을 이용한 하·폐수 고도처리장치
The method according to claim 6,
The membrane separation tank 5 has an effective water depth of 2 to 2.5 m, which is lower than the water depth of the oxic tank to reduce the wind pressure of the blower during air supply for preventing contamination of the separation membrane, thereby lowering the power of the cleaning blower To
Advanced wastewater treatment system using submerged membrane
제7 항에 있어서,
상기 막분리조(5)로부터 상기 호기조(4)로 반송시키는 라인을 구비하여 용존산소를 포함하는 혼합액 중의 산소를 상기 호기조(4)에서 이용하는 것을 특징으로 하는
침지형분리막을 이용한 하·폐수 고도처리장치
8. The method of claim 7,
Characterized in that oxygen in the mixed liquor containing dissolved oxygen is provided to the aerobic tank (4) by a line to be transported from the membrane separation tank (5) to the oxic tank (4)
Advanced wastewater treatment system using submerged membrane
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