KR102198308B1 - Water treatment apparatus for removing nitrogen in treated water and water treatment method using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 피처리수 내에 포함된 질소를 제거하는 수처리 장치 및 이를 이용하는 수처리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 유기물 및 인을 사전에 제거하고, 아나목스 공정을 통해 질소를 효과적으로 제거하며, 아나목스 공정에 의해서도 제거되지 않은 질소 화합물(질산염 이온, 아질산염 이온, 암모늄 이온 등)을 효과적으로 제거할 수 있는 수처리 장치 및 이를 이용하는 수처리 방법에 관한 것이다. 이를 위해 수처리 장치는 공급되는 피처리수 내에 함유된 질소를 제거하는 탈질 반응조; 탈질 반응조의 후단에 위치하고, 피처리수 내에 함유된 인(P)을 제거하는 인 처리조; 인 처리조의 후단에 위치하고, 피처리수 내에 함유된 질소를 제거하는 아나목스 반응조; 아나목스 반응조 후단에 위치하고, 아나목스 반응조에서 미처리된 암모늄 이온(NH4 +)을 아질산염 이온(Nitrite, NO2 -)으로 전환하는 부분 아질산화조; 및 부분 아질산화조 후단에 위치하고, 부분 아질산화조로부터 공급된 피처리수 내에 포함된 슬러지를 침전시키며, 피처리수 배출관을 통해 피처리수를 배출하는 침전조;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a water treatment device for removing nitrogen contained in water to be treated and a water treatment method using the same, and more particularly, to remove organic matter and phosphorus in advance, and effectively remove nitrogen through an anamox process, and The present invention relates to a water treatment apparatus capable of effectively removing nitrogen compounds (nitrate ions, nitrite ions, ammonium ions, etc.) that have not been removed by the MOX process, and a water treatment method using the same. To this end, the water treatment device includes a denitration reactor for removing nitrogen contained in the supplied water to be treated; A phosphorus treatment tank located at the rear end of the denitration reactor and removing phosphorus (P) contained in the water to be treated; An anamox reactor located at the rear end of the phosphorus treatment tank and removing nitrogen contained in the water to be treated; Ana Comox reaction tank located at the rear end, the ammonium ions in the raw water tank Ana Comox (NH 4 +) nitrite ions (Nitrite, NO 2 -) part of the transition to the Garden nitrite; And a sedimentation tank located at the rear end of the partial nitrite oxidation tank, sedimenting sludge contained in the treated water supplied from the partial nitrite oxidation tank, and discharging the treated water through the treatment water discharge pipe.
Description
본 발명은 피처리수 내에 포함된 질소를 제거하는 수처리 장치 및 이를 이용하는 수처리 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 유기물 및 인을 사전에 제거하고, 아나목스 공정을 통해 질소를 효과적으로 제거하며, 아나목스 공정에 의해서도 제거되지 않은 질소 화합물(질산염 이온, 아질산염 이온, 암모늄 이온 등)을 효과적으로 제거할 수 있는 수처리 장치 및 이를 이용하는 수처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a water treatment device for removing nitrogen contained in water to be treated and a water treatment method using the same, and more particularly, to remove organic matter and phosphorus in advance, and effectively remove nitrogen through an anamox process, and The present invention relates to a water treatment apparatus capable of effectively removing nitrogen compounds (nitrate ions, nitrite ions, ammonium ions, etc.) that have not been removed by the MOX process, and a water treatment method using the same.
수질 오염의 원인으로는 유기물과 질소 및 인과 같은 무기물 등이 있다. 질소는 영양염류의 하나로 부영향화와 적조를 일으켜 유해 부유생물의 발생을 촉진하고 화학적 산소요구량의 증가 원인이 되며, 유기물은 수계의 용존산소량 등을 감소시키기 때문에, 제거되어야 한다.The causes of water pollution include organic matter and inorganic matter such as nitrogen and phosphorus. Nitrogen is one of the nutrients, causing negative effects and red tide, accelerating the generation of harmful airborne organisms and increasing the chemical oxygen demand, and organic matter must be removed because it reduces the amount of dissolved oxygen in the water system.
이러한 각종 오염물질을 함유하는 폐수를 처리하는 방법으로는, 수중미생물의 신진 대사 작용을 이용하고 있다.As a method of treating wastewater containing such various pollutants, the metabolic action of aquatic microorganisms is used.
일반적인 폐수 처리방법은 반응조에서 폐수 중의 유기물을 호기성 미생물을 이용하여 분해하여 처리하는 형태가 대부분이다. 그러나, 상기와 같은 일반적인 폐수 처리 방법은 반응조 내에 공기를 공급하기 위한 산기관이나 블로워의 운전에 필요한 소비 전력량이 많다고 하는 단점이 있다. 우리나라의 경우 하수처리장 전체 전력 소비량의 약 40% 정도를 블로워 운전에 소모하고 있다고 알려져 있다. 또한 폐수 중의 질소는 일반적으로 질산화/탈질(종속영양탈질) 공정(예: MLE, A2O 공정 등)으로 제거하고 있다.Most common wastewater treatment methods are in the form of decomposing and treating organic matter in wastewater in a reaction tank using aerobic microorganisms. However, the general wastewater treatment method as described above has a disadvantage in that the amount of power consumed for the operation of an air diffuser or blower for supplying air into the reaction tank is large. In the case of Korea, it is known that about 40% of the total power consumption of the sewage treatment plant is consumed for blower operation. In addition, nitrogen in wastewater is generally removed by nitrification/denitrification (sub-nutritional denitrification) processes (eg, MLE, A2O processes, etc.).
그러나 일반적인 질산화/탈질 공정으로 질소를 제거할 경우에는 암모니아를 질산염으로 질산화시키기 위해 많은 양의 공기를 공급해야 하며, 탈질시 유기물이 필요하기에 추가적으로 유기물을 첨가해야 하고, 동시에 다량의 슬러지가 발생하여 비용이 증가하는 문제가 있다.However, in the case of removing nitrogen by a general nitrification/denitrification process, a large amount of air must be supplied to nitrify ammonia into nitrate, and since organic matter is required during denitrification, additional organic matter must be added, and a large amount of sludge is generated. There is a problem of increasing cost.
이를 해결하기 위하여 제시된 질소 제거 공정이 아나목스(anammox) 공정이다. 이는 암모니아와 아질산염을 반응시켜 질소 가스를 생성시킴으로써 질소를 제거하는 것으로, 암모니아 산화에 필요한 전력 소모를 줄일 수 있으며, 유기물 첨가가 필요하지 않고, 일반적인 질산화/탈질 공정에 비해 슬러지 발생량의 감소를 도모할 수 있어 매우 경제적이다.The proposed nitrogen removal process to solve this problem is an anamox process. This is to remove nitrogen by generating nitrogen gas by reacting ammonia and nitrite, which can reduce the power consumption required for ammonia oxidation, does not require the addition of organic matter, and aims to reduce the amount of sludge generated compared to general nitrification/denitrification processes. It can be very economical.
일반적으로 SBR 공법에서 아나목스 공정은 하나의 반응조에서 질소 제거 공정을 실시한다. 하지만 SBR 공법에서는 시간적 분배를 통해 운전되는 운전 특성과, 질산화 및 탈질화를 통하여 제거되는 질소 제거 특성으로 인하여 반응조 대비 배출 비율과 질소 제거율이 반비례하는 단점이 있어, SBR 반응조에서는 질소 제거 효율을 향상시키는 것이 제한되고 있는 것이 현실이다.In general, in the SBR method, the Anamox process performs a nitrogen removal process in one reactor. However, the SBR method has a disadvantage in that the discharge ratio and the nitrogen removal rate are inversely proportional to the reaction tank due to the operation characteristics operated through time distribution and the nitrogen removal characteristics removed through nitrification and denitrification, so that the SBR reaction tank improves the nitrogen removal efficiency. The reality is that things are limited.
또한, 아나목스 공정에 앞서 유기물이나 인 등의 물질이 제거되지 않을 경우, 아나목스 공정의 효율이 떨어진다는 문제점도 있다.In addition, there is a problem in that the efficiency of the Anamox process is deteriorated if a material such as organic matter or phosphorus is not removed prior to the Anamox process.
이에, 질소의 제거 효율을 향상시킬 수 있는 기술에 대한 개발이 요구되고 있다.Accordingly, there is a need for development of a technology capable of improving nitrogen removal efficiency.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 유기물 및 인을 사전에 제거하고, 아나목스 공정을 통해 질소를 효과적으로 제거하며, 아나목스 공정에 의해서도 제거되지 않은 질소 화합물(질산염 이온, 아질산염 이온, 암모늄 이온 등)을 효과적으로 제거할 수 있는 수처리 장치 및 이를 이용하는 수처리 방법을 제공하는데 있다.The present invention is to solve the above problems, and an object of the present invention is to remove organic matter and phosphorus in advance, effectively remove nitrogen through the Anamox process, and nitrogen compounds that have not been removed by the Anamox process (nitrate A water treatment apparatus capable of effectively removing ions, nitrite ions, ammonium ions, etc.) and a water treatment method using the same.
본 발명의 상기 및 다른 목적과 이점은 바람직한 실시예를 설명한 하기의 설명으로부터 분명해질 것이다.The above and other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description of preferred embodiments.
상기 목적은, 공급되는 피처리수 내에 함유된 질소를 제거하는 탈질 반응조; 탈질 반응조의 후단에 위치하고, 피처리수 내에 함유된 인(P)을 제거하는 인 처리조; 인 처리조의 후단에 위치하고, 피처리수 내에 함유된 질소를 제거하는 아나목스 반응조; 아나목스 반응조 후단에 위치하고, 아나목스 반응조에서 미처리된 암모늄 이온(NH4 +)을 아질산염 이온(Nitrite, NO2 -)으로 전환하는 부분 아질산화조; 및 부분 아질산화조 후단에 위치하고, 부분 아질산화조로부터 공급된 피처리수 내에 포함된 슬러지를 침전시키며, 피처리수 배출관을 통해 피처리수를 배출하는 침전조;를 포함하는 수처리 장치에 의해 달성될 수 있다.The above object is a denitrification reactor for removing nitrogen contained in the supplied water to be treated; A phosphorus treatment tank located at the rear end of the denitration reactor and removing phosphorus (P) contained in the water to be treated; An anamox reactor located at the rear end of the phosphorus treatment tank and removing nitrogen contained in the water to be treated; Ana Comox reaction tank located at the rear end, the ammonium ions in the raw water tank Ana Comox (NH 4 +) nitrite ions (Nitrite, NO 2 -) part of the transition to the Garden nitrite; And a sedimentation tank located at the rear end of the partial nitrite oxidation tank, sedimenting sludge contained in the treated water supplied from the partial nitrite oxidation tank, and discharging the treated water through the treatment water discharge pipe; can be achieved by a water treatment apparatus including .
탈질 반응조는, 내부로 유입되는 피처리수에 잠기는 막(membrane); 및 막(membrane)과 연결되어 막을 왕복운동시키는 왕복 장치;를 포함할 수 있다. 이때, 왕복 장치는 막과 연결되는 활주 프레임; 및 축을 경유하여 활주 프레임에 연결되는 회전자;를 포함할 수 있다.The denitration reactor includes a membrane immersed in water to be treated flowing into the interior; And a reciprocating device connected to a membrane to reciprocate the membrane. At this time, the reciprocating device includes a sliding frame connected to the membrane; And a rotor connected to the slide frame via the shaft.
인 처리조는, 마그네슘 이온을 이용하여 피처리수 내에 포함된 인을 제거할 수 있다.The phosphorus treatment tank can remove phosphorus contained in the water to be treated using magnesium ions.
아나목스 반응조는, 내부에 아나목스 미생물(Annamox bacteria)을 수용할 수 있고, 이때, 아나목스 미생물은, 칸디다투스 쿠에네니아(Candidatus Kuenenia), 칸디다투스 브로카디아(Candidatus Brocadia), 칸디다투스 아나목소글로버스(Candidatus Anammoxoglobus), 칸디다투스 제테니아(Candidatus Jettenia) 및 칸디다투스 스칼리두아(Candidatus Scalindua)로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 어느 하나일 수 있으며, 아나목스 미생물은, 허니컴 형태의 미디어(media)에 담지되어 수용될 수 있다.The Anamox reactor can contain Anamox bacteria therein, and at this time, the Anamox microorganisms are Candidatus Kuenenia, Candidatus Brocadia, and Candidatus Ana. It may be at least one selected from the group consisting of Candidatus Anammoxoglobus, Candidatus Jettenia, and Candidatus Scalindua, and the Anamox microorganism is a honeycomb-type media ( media) can be accommodated.
부분 아질산화조는, 내부에 호기성의 암모늄 산화세균(Ammonium Oxidizing Bacteria, AOB)을 수용할 수 있고, 암모늄 산화세균은, 니트로소모나스(Nitrosomonas) 또는 니트로소코커스(Nitrosococcus)일 수 있으며, 암모늄 산화세균은 허니컴 형태의 미디어(media)에 담지되어 수용될 수 있다.The partial nitrite oxidizing tank can accommodate aerobic ammonium oxidizing bacteria (AOB) therein, and the ammonium oxidizing bacteria may be Nitrosomonas or Nitrosococcus, and ammonium oxidizing bacteria Can be accommodated by being carried on a honeycomb-type media.
또한, 바람직하게, 피처리수 배출관의 소정의 지점 및 탈질 반응조와 연결되는 제1반송관을 더 포함하고, 제1반송관을 통해 침전조에서 배출되는 피처리수의 일부가 탈질 반응조로 반송되어 질산염 이온(Nitrate, NO3 -)을 제거할 수 있다.In addition, preferably, it further comprises a first transfer pipe connected to a predetermined point of the treatment water discharge pipe and the denitrification reaction tank, and a part of the treatment water discharged from the sedimentation tank through the first transfer pipe is returned to the denitrification reaction tank to ion (Nitrate, NO 3 -) can be removed.
또한, 바람직하게, 피처리수 배출관의 소정의 지점 및 아나목스 반응조와 연결되는 제2반송관을 더 포함하고, 제2반송관을 통해 침전조에서 배출되는 피처리수의 일부가 아나목스 반응조로 반송되어 아질산염 이온(Nitrite, NO2 -)을 제거할 수 있다.In addition, preferably, it further comprises a second transfer pipe connected to a predetermined point of the water discharge pipe and the Anamox reaction tank, and a part of the water to be treated discharged from the settling tank through the second transfer pipe is returned to the Anamox reaction tank is nitrite ion (nitrite, NO 2 -) can be removed.
또한, 바람직하게, 침전조의 하부 및 부분 아질산화조와 연결되는 제3반송관을 더 포함하고, 제3반송관을 통해 침전조에서 배출되는 슬러지의 일부가 부분 아질산화조로 반송될 수 있다.In addition, preferably, it further includes a third transfer pipe connected to the lower portion of the settling tank and the partial nitrite oxidation tank, and a part of the sludge discharged from the settling tank through the third transfer pipe may be transferred to the partial nitrite oxidation tank.
또한, 상기 목적은, 상술한 수처리 장치를 이용한 수처리 방법에 있어서, 공급되는 피처리수 내에 함유된 질소를 제거하는 제1단계; 피처리수 내에 함유된 인(P)을 제거하는 제2단계; 아나목스 반응을 통해 피처리수 내에 함유된 질소를 제거하는 제3단계; 및 아나목스 반응 과정에서 미반응한 암모늄 이온을 암모늄 이온(NH4 +)을 아질산염 이온(Nitrite, NO2 -)으로 전환하는 제4단계;를 포함하는 수처리 방법에 의해 달성될 수 있다.In addition, the object is, in the water treatment method using the water treatment apparatus described above, the first step of removing nitrogen contained in the supplied water to be treated; A second step of removing phosphorus (P) contained in the water to be treated; A third step of removing nitrogen contained in the water to be treated through an anamox reaction; And the unreacted ammonium ions in the reaction process Ana Comox ammonium ions (NH 4 +) nitrite ion - a fourth step of switching to (Nitrite, NO 2); can be achieved by a water treatment method comprising a.
제1단계는, 피처리수에 잠기는 막(membrane);을 왕복운동시킴으로써 피처리수 내에 포함된 질소를 제거할 수 있고, 제2단계는, 마그네슘 이온을 이용하여 피처리수 내에 포함된 인(P)을 제거할 수 있다.In the first step, nitrogen contained in the water to be treated can be removed by reciprocating a membrane immersed in the water to be treated, and the second step is phosphorus contained in the water to be treated using magnesium ions ( P) can be removed.
또한, 상기 목적은, 상술한 수처리 장치를 이용한 수처리 방법에 있어서, 공급되는 피처리수 내에 함유된 질소를 제거하는 제1단계; 피처리수 내에 함유된 인(P)을 제거하는 제2단계; 아나목스 반응을 통해 피처리수 내에 함유된 질소를 제거하는 제3단계; 아나목스 반응 과정에서 미반응한 암모늄 이온을 암모늄 이온(NH4 +)을 아질산염 이온(Nitrite, NO2 -)으로 전환하는 제4단계; 및 제4단계 공정을 거친 피처리수의 일부를 탈질 반응조로 반송하여 질산염 이온(Nitrate, NO3 -)을 제거하는 제5-1단계;를 포함하는 수처리 방법에 의해 달성될 수도 있다.In addition, the object is, in the water treatment method using the water treatment apparatus described above, the first step of removing nitrogen contained in the supplied water to be treated; A second step of removing phosphorus (P) contained in the water to be treated; A third step of removing nitrogen contained in the water to be treated through an anamox reaction; A fourth step of switching to - the unreacted ammonium ions in the reaction process Ana Comox ammonium ion (NH 4 +) nitrite ions (Nitrite, NO 2); And a 5-1 step of removing nitrate ions (Nitrate, NO 3 − ) by returning a portion of the water to be treated through the fourth step to the denitrification tank. It may be achieved by a water treatment method including.
또한, 상기 목적은, 상술한 수처리 장치를 이용한 수처리 방법에 있어서, 공급되는 피처리수 내에 함유된 질소를 제거하는 제1단계; 피처리수 내에 함유된 인(P)을 제거하는 제2단계; 아나목스 반응을 통해 피처리수 내에 함유된 질소를 제거하는 제3단계; 아나목스 반응 과정에서 미반응한 암모늄 이온을 암모늄 이온(NH4 +)을 아질산염 이온(Nitrite, NO2 -)으로 전환하는 제4단계; 및 제4단계 공정을 거친 피처리수의 일부를 아나목스 반응조로 반송하여 아질산염 이온(Nitrite, NO2 -)을 제거하는 제5-2단계;를 포함하는 수처리 방법에 의해 달성될 수도 있다.In addition, the object is, in the water treatment method using the water treatment apparatus described above, the first step of removing nitrogen contained in the supplied water to be treated; A second step of removing phosphorus (P) contained in the water to be treated; A third step of removing nitrogen contained in the water to be treated through an anamox reaction; A fourth step of switching to - the unreacted ammonium ions in the reaction process Ana Comox ammonium ion (NH 4 +) nitrite ions (Nitrite, NO 2); And a 5-2 step of removing nitrite ions (Nitrite, NO 2 - ) by returning a part of the water to be treated through the fourth step to the Anamox reaction tank. It may be achieved by a water treatment method comprising.
또한, 상기 목적은, 상술한 수처리 장치를 이용한 수처리 방법에 있어서, 공급되는 피처리수 내에 함유된 질소를 제거하는 제1단계; 피처리수 내에 함유된 인(P)을 제거하는 제2단계; 아나목스 반응을 통해 피처리수 내에 함유된 질소를 제거하는 제3단계; 아나목스 반응 과정에서 미반응한 암모늄 이온을 암모늄 이온(NH4 +)을 아질산염 이온(Nitrite, NO2 -)으로 전환하는 제4단계; 및 제4단계 공정을 거친 슬러지의 일부를 부분 아질산화조로 반송하는 제5-3단계;를 포함하는 수처리 방법에 의해 달성될 수도 있다.In addition, the object is, in the water treatment method using the water treatment apparatus described above, the first step of removing nitrogen contained in the supplied water to be treated; A second step of removing phosphorus (P) contained in the water to be treated; A third step of removing nitrogen contained in the water to be treated through an anamox reaction; A fourth step of switching to - the unreacted ammonium ions in the reaction process Ana Comox ammonium ion (NH 4 +) nitrite ions (Nitrite, NO 2); And a 5-3 step of returning a part of the sludge that has undergone the fourth step process to a partial nitrous oxidation tank.
본 발명에 따르면, 아나목스 공정이 안정적으로 운영되어 질소 제거 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.According to the present invention, the anamox process is stably operated and thus has an effect of improving nitrogen removal efficiency.
구체적으로, 아나목스 반응조 전단에서 피처리수 내에 포함된 고농도의 현탁물질, COD, 인 등을 제거함으로써 아나목스 공정을 안정적으로 운영하고, 이를 통해 질소 제거 효과를 향상시킬 수 있는 효과를 가질 수 있다.Specifically, the Anamox process can be stably operated by removing high concentrations of suspended substances, COD, phosphorus, etc. contained in the water to be treated at the front of the Anamox reactor, thereby improving the nitrogen removal effect. .
또한, 아나목스 반응조 후단에 부분 아질산화조를 별도로 설치하여 미반응 암모늄 이온을 제거할 수 있고, 부분 아질산화조를 통과한 피처리수의 일부를 탈질 반응조 및 아나목스 반응조로 반송하여 질산염 이온 및 아질산염 이온을 제거할 수 있는 효과를 가질 수 있다.In addition, a partial nitrite tank can be separately installed at the rear end of the Anamox reaction tank to remove unreacted ammonium ions, and a part of the water to be treated that has passed through the partial nitrite tank is returned to the denitrification tank and the Anamox reaction tank to It can have the effect of removing.
다만, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 일 예에 따른 탈질 반응조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 일 예에 따른 왕복 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 일 예에 따른 왕복 장치를 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a schematic view of a water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram schematically showing a denitration reactor according to an example.
3 is a diagram schematically showing a reciprocating device according to an example.
4 is a diagram showing in detail a reciprocating device according to an example.
5 is a diagram schematically showing a water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a view schematically showing a water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a diagram schematically showing a water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
8 is a view schematically showing a water treatment apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예와 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위해 예시적으로 제시한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가지는 자에 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments of the present invention and drawings. These examples are only illustratively presented to illustrate the present invention in more detail, and it will be apparent to those of ordinary skill in the art that the scope of the present invention is not limited by these examples. .
또한, 달리 정의하지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 기술적 및 과학적 용어는 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 가지며, 상충되는 경우에는, 정의를 포함하는 본 명세서의 기재가 우선할 것이다.In addition, unless otherwise defined, all technical and scientific terms used in the present specification have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, and in case of conflict, the present specification including definitions The description of will take precedence.
도면에서 제안된 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. 그리고, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에서 기술한 "부"란, 특정 기능을 수행하는 하나의 단위 또는 블록을 의미한다.In order to clearly describe the invention proposed in the drawings, parts not related to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification. And, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary. In addition, "unit" described in the specification means one unit or block that performs a specific function.
각 단계들에 있어 식별부호(제1, 제2, 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.In each step, the identification code (first, second, etc.) is used for convenience of description, and the identification code does not describe the order of each step, and each step does not clearly describe a specific sequence in the context. It may be implemented differently from the order specified above. That is, each of the steps may be performed in the same order as the specified order, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the reverse order.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치(1)를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치(1)는 공급되는 피처리수 내에 함유된 질소를 제거하는 탈질 반응조(100); 탈질 반응조(100)의 후단에 위치하고, 피처리수 내에 함유된 인(P)을 제거하는 인 처리조(200); 인 처리조(200)의 후단에 위치하고, 피처리수 내에 함유된 질소를 제거하는 아나목스 반응조(300); 아나목스 반응조(300) 후단에 위치하고, 아나목스 반응조(300)에서 미처리된 암모늄 이온(NH4 +)을 아질산염 이온(Nitrite, NO2 -)으로 전환하는 부분 아질산화조(400); 및 부분 아질산화조(400) 후단에 위치하고, 부분 아질산화조(400)로부터 공급된 피처리수 내에 포함된 슬러지를 침전시키며, 피처리수 배출관을 통해 피처리수를 배출하는 침전조(500);를 포함한다. 본 발명은 아나목스 공정을 안정적으로 운영하여 질소 제거 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다. 구체적으로, 아나목스 반응조(300) 전단에서 피처리수 내에 포함된 고농도의 현탁물질, COD, 인 등을 제거함으로써 아나목스 공정을 안정적으로 운영하고, 이를 통해 질소 제거 효과를 향상시킬 수 있는 효과를 가질 수 있다. 또한, 아나목스 반응조(300) 후단에 부분 아질산화조(400)를 별도로 설치하여 미반응 암모늄 이온을 제거할 수 있고, 부분 아질산화조(400)를 통과한 피처리수의 일부를 탈질 반응조(100) 및 아나목스 반응조(300)로 반송하여 질산염 이온 및 아질산염 이온을 제거할 수 있는 효과도 가질 수 있다.1 is a diagram schematically showing a
도 2는 일 예에 따른 탈질 반응조(100)를 개략적으로 나타낸 도면으로, 이를 참조하여 설명하면, 탈질 반응조(100)는 무산소조로서, 내부로 유입되는 피처리수에 잠기는 막(membrane, 110); 및 막(membrane, 110)과 연결되어 막(110)을 왕복운동시키는 왕복 장치(120);를 포함할 수 있다.FIG. 2 is a diagram schematically showing a
막(membrane, 110)은 완전한 고/액 분리를 위한 물리적 장벽으로 사용되는 것으로서, 저압 정밀여과(MF) 또는 한외여과(UF) 막일 수 있다. 막(110)은 왕복 장치(120)에 기계적으로 서로 연결된다. 도 3 및 도 4는 각각 왕복 장치(120)를 나타낸 도면으로, 이를 참조하여 설명하면, 왕복 장치(120)는 막(110)을 왕복시키는 데 사용되고, 왕복 장치(120)는 회전운동을 왕복운동으로 전환시키기 위한 기계장치를 사용할 수 있다. 막(110)은 활주 프레임(121)에 연결될 수 있다. 회전자(123)는 축(122)을 경유하여 활주 프레임(121)에 연결된다. 회전자(123)의 회전 운동을 활주 프레임(121)의 회전 운동으로 전환시킨다. 왕복의 빈도는 회전자(123)가 회전되는 속도에 의해 좌우될 수 있다.The
보다 구체적으로, 벨트(129)를 경유하여 풀리(128)에 연결된 저속 모터(130)와 축(122)을 통해 회전 운동을 활주 프레임(121)의 왕복 운동으로 전환시킨다. 왕복 운동으로 인한 충격 부하는 활주 프레임(121)과 축(122) 사이의 완충기(127)에 의해 감소될 수 있다. 활주 프레임(121)은 선형 베어링과 굴대받이 지지물을 수반하는 활주 레일(124)을 따라 가변될 수 있다.More specifically, through the low-
인 처리조(200)는 탈질 반응조(100)의 후단에 위치하는 것으로서, 피처리수 내부에 함유된 인(P)을 제거한다. 이때, 공지의 다양한 약품 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게, 마그네슘 이온을 피처리수에 투입하여 피처리수 내에 함유된 인을 제거할 수 있다.The
아나목스 반응조(300)는 인 처리조(200)의 후단에 위치하고, 내부에 아나목스 미생물을 수용하여 아나목스 반응을 통해 피처리수 내에 질소를 제거할 수 있다. 아나목스(anammox)는 ANaerobic AMMonium OXidation(혐기성 암모늄 산화)의 약자로서, 질소를 이용하여 대사하는 미생물 종 혹은 이를 이용한 공정을 말한다. 질소 화합물을 질소 기체로 최종적으로 환원시켜 방출하는 기술로서, 최근 하수처리분야에서 각광받고 있다. 아나목스 공정은 하기 화학식 1과 같이, 먼저 암모니아 산화 박테리아가 암모늄 이온 중 절반을 산화시켜 아질산염 이온(Nitrite, NO2 -)을 생성한다.The
[화학식 1][Formula 1]
이어서 하기 화학식 2와 같이, 아나목스 박테리아(아나목스 미생물)가 암모늄 이온과 아질산 이온을 반응시켜 질소를 발생시킴으로써 질소 화합물을 제거한다. 이때, 암모늄 이온과 아질산염은 약 1:1의 몰 비로 반응한다.Subsequently, as shown in the following
[화학식 2][Formula 2]
아나목스 반응조(300)에 수용되는 아나목스 미생물은, 칸디다투스 쿠에네니아(Candidatus Kuenenia), 칸디다투스 브로카디아(Candidatus Brocadia), 칸디다투스 아나목소글로버스(Candidatus Anammoxoglobus), 칸디다투스 제테니아(Candidatus Jettenia) 및 칸디다투스 스칼리두아(Candidatus Scalindua)로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 어느 하나일 수 있다. 아나목스 미생물은 허니컴 형태의 미디어(media)에 담지되어 아나목스 반응조(300) 내에 수용된다.Anamox microorganisms accommodated in the
부분 아질산화조(400)는 아나목스 반응조(300) 후단에 위치하고, 내부에 호기성의 암모늄 산화세균(Ammonium Oxidizing Bacteria, AOB)을 수용하여 아나목스 반응조(300)에서 미처리된 암모늄 이온(NH4 +)을 아질산염 이온(Nitrite, NO2 -)으로 전환한다. 이때, 암모늄 산화세균은, 니트로소모나스(Nitrosomonas) 또는 니트로소코커스(Nitrosococcus)일 수 있으며, 허니컴 형태의 미디어(media)에 담지되어 부분 아질산화조(400) 내에 수용된다.The partial
침전조(500)는 부분 아질산화조(400) 후단에 위치하고, 부분 아질산화조(400)로부터 공급된 피처리수 내에 포함된 슬러지를 침전시키고, 피처리수 배출관을 통해 피처리수를 배출한다. The
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치(1)를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 5를 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치(1)는 피처리수 배출관의 소정의 지점 및 탈질 반응조(100)와 연결되는 제1반송관(600)을 더 포함하고, 제1반송관(600)을 통해 침전조(500)에서 배출되는 피처리수의 일부가 탈질 반응조(100)로 반송되어 질산염 이온(Nitrate, NO3 -)을 제거할 수 있다. 즉, 침전조(500)를 거치게 되는 피처리수는 아나목스 공정 및 부분 아질산화 공정에 의해 내부에 암모늄 이온(NH4 +)을 거의 모두 소진하게 된다. 그러나, 아나목스 공정의 부산물로, 질산염 이온(Nitrate, NO3 -) 등이 생성될 수 있어 질산염 이온(Nitrate, NO3 -)을 제거할 필요성이 있다. 이에, 제1반송관(600)을 통해 피처리수를 탈질 반응조(100)로 반송할 경우, 피처리수 내에 포함된 질산염 이온(Nitrate, NO3 -)을 제거할 수 있는 효과를 가질 수 있다.5 is a diagram schematically showing a
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치(1)를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 6을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치(1)는 피처리수 배출관의 소정의 지점 및 아나목스 반응조(300)와 연결되는 제2반송관(700)을 더 포함하고, 제2반송관(700)을 통해 침전조(500)에서 배출되는 피처리수의 일부가 아나목스 반응조(300)로 반송되어 아질산염 이온(Nitrite, NO2 -)을 제거할 수 있다. 즉, 침전조(500)를 거치게 되는 피처리수는 아나목스 공정 및 부분 아질산화 공정에 의해 내부에 암모늄 이온(NH4 +) 및 아질산염 이온(Nitrite, NO2 -)을 거의 모두 소진하게 된다. 그러나, 미생물들의 활성도와 암모늄 이온 및 아질산염 이온의 함량 차이에 의해 미처리된 아질산염 이온(Nitrite, NO2 -)이 남아있을 수 있다. 이에, 제2반송관(700)을 통해 피처리수를 아나목스 반응조(300)로 반송할 경우, 피처리수 내에 포함된 아질산염 이온을 암모늄 이온과 아나목스 반응시켜 질소로 제거할 수 있는 효과를 가질 수 있다.6 is a diagram schematically showing a
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치(1)를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 7을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치(1)는 침전조(500)의 하부 및 부분 아질산화조(400)와 연결되는 제3반송관(800)을 더 포함하고, 제3반송관(800)을 통해 침전조(500)에서 배출되는 슬러지의 일부가 부분 아질산화조(400)로 반송되어 호기성의 암모늄 산화세균(Ammonium Oxidizing Bacteria, AOB)을 회수할 수 있다.7 is a diagram schematically showing a
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치(1)를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 8을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 장치(1)는 상술한 제1반송관(600), 제2반송관(700) 및 제3반송관(800)을 모두 포함할 수 있다. 즉, 침전조(500)를 거치게 되는 피처리수 내에는 아나목스 공정에 따른 부산물로 생성된 질산염 이온(Nitrate, NO3 -), 아나목스 공정에 참여하지 않은 아질산염 이온(Nitrite, NO2 -) 등이 있는데, 이를 각각 탈질 반응조(100)와 아나목스 반응조(300)에 반송하여 질산염 이온(Nitrate, NO3 -), 아질산염 이온(Nitrite, NO2 -)을 제거할 수 있다. 또한, 침전조(500)에서 배출되는 슬러지의 일부를 제3반송관(800)을 통해 부분 아질산화조(400)로 반송하여 암모늄 산화세균(Ammonium Oxidizing Bacteria, AOB)을 회수할 수도 있다.8 is a diagram schematically showing a
다음으로, 수처리 장치(1)를 이용한 수처리 방법을 설명한다. 이를 설명하는데 있어 중복되는 부분은 그 설명을 생략하도록 한다.Next, a water treatment method using the
본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 방법은, 상술한 수처리 장치(도 1 참조)를 이용한 수처리 방법으로서, 공급되는 피처리수 내에 함유된 질소를 제거하는 제1단계; 피처리수 내에 함유된 인(P)을 제거하는 제2단계; 아나목스 반응을 통해 피처리수 내에 함유된 질소를 제거하는 제3단계; 및 아나목스 반응 과정에서 미반응한 암모늄 이온을 암모늄 이온(NH4 +)을 아질산염 이온(Nitrite, NO2 -)으로 전환하는 제4단계;를 포함한다. 본 발명은 아나목스 공정을 안정적으로 운영하여 질소 제거 효율을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다. 구체적으로, 아나목스 반응조(300) 전단에서 피처리수 내에 포함된 고농도의 현탁물질, COD, 인 등을 제거함으로써 아나목스 공정을 안정적으로 운영하고, 이를 통해 질소 제거 효과를 향상시킬 수 있는 효과를 가질 수 있다. A water treatment method according to an embodiment of the present invention is a water treatment method using the above-described water treatment apparatus (see FIG. 1), comprising: a first step of removing nitrogen contained in the supplied water to be treated; A second step of removing phosphorus (P) contained in the water to be treated; A third step of removing nitrogen contained in the water to be treated through an anamox reaction; And the unreacted ammonium ions in the reaction process Ana Comox ammonium ions (NH 4 +) nitrite ion - a fourth step of switching to (Nitrite, NO 2); and a. The present invention has the effect of improving the nitrogen removal efficiency by stably operating the Anamox process. Specifically, the Anamox process is stably operated by removing high concentrations of suspended substances, COD, phosphorus, etc. contained in the water to be treated at the front of the
제1단계는, 무산소조에서 수행되는 단계로서, 피처리수에 잠기는 막(membrane)(110)을 왕복운동시킴으로써 피처리수 내에 포함된 질소, 유기물 등을 제거할 수 있다. 제1단계에서 탈질 반응이 수행된 피처리수는 인 제거조로 이동한다. 제2단계는, 인 제거조에서 수행되는 단계로서, 공지의 다양한 방법으로 인을 제거할 수 있으나, 마그네슘 이온을 이용하여 피처리수 내에 포함된 인(P)을 제거하는 것이 바람직하다. 제2단계에서 인이 제거된 피처리수는 아나목스 반응조(300)로 이동한다. 제3단계는, 아나목스 반응조(300)에서 아나목스 반응이 수행되는 단계로서, 피처리수 내에 포함되는 암모늄 이온(NH4 +)과 아질산염 이온(Nitrite, NO2 -)을 반응시켜 질소를 생성시킨 후 제거한다. 제3단계에서 질소가 제거된 피처리수는 부분 아질산화조(400)로 이동한다. 제4단계는 아나목스 반응에 참여하지 않은 암모늄 이온(NH4 +)을 아질산염 이온(Nitrite, NO2 -)으로 전환한다. 부분 아질산화조(400)를 거친 피처리수는 침전조(500)에서 머무르면서 슬러지를 침전시키고, 피처리수 배출관을 통해 배출된다.The first step is a step performed in an oxygen-free tank, and nitrogen, organic matter, etc. contained in the water to be treated may be removed by reciprocating the
본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 방법은, 상술한 수처리 장치(도 5 참조)를 이용한 수처리 방법으로서, 공급되는 피처리수 내에 함유된 질소를 제거하는 제1단계; 피처리수 내에 함유된 인(P)을 제거하는 제2단계; 아나목스 반응을 통해 피처리수 내에 함유된 질소를 제거하는 제3단계; 아나목스 반응 과정에서 미반응한 암모늄 이온을 암모늄 이온(NH4 +)을 아질산염 이온(Nitrite, NO2 -)으로 전환하는 제4단계; 및 제4단계 공정을 거친 피처리수의 일부를 탈질 반응조(100)로 반송하여 질산염 이온(Nitrate, NO3 -)을 제거하는 제5-1단계;를 포함한다. 즉, 상술한 수처리 방법과 제4단계까지는 동일한 과정으로 수행되되, 제4단계 공정을 거친 이후에 피처리수의 일부를 제1반송관(600)을 통해 탈질 반응조(100)로 반송하여 질산염 이온(Nitrate, NO3 -)을 제거할 수 있다. 침전조(500)를 거치게 되는 피처리수는 아나목스 공정 및 부분 아질산화 공정에 의해 내부에 암모늄 이온(NH4 +)을 거의 모두 소진하게 된다. 그러나, 아나목스 공정의 부산물로, 질산염 이온(Nitrate, NO3 -) 등이 생성될 수 있어 질산염 이온(Nitrate, NO3 -)을 제거할 필요성이 있다. 이에, 제1반송관(600)을 통해 피처리수를 탈질 반응조(100)로 반송할 경우, 피처리수 내에 포함된 질산염 이온(Nitrate, NO3 -)을 제거할 수 있는 효과를 가질 수 있다.A water treatment method according to an embodiment of the present invention is a water treatment method using the above-described water treatment apparatus (see FIG. 5), comprising: a first step of removing nitrogen contained in supplied water to be treated; A second step of removing phosphorus (P) contained in the water to be treated; A third step of removing nitrogen contained in the water to be treated through an anamox reaction; A fourth step of switching to - the unreacted ammonium ions in the reaction process Ana Comox ammonium ion (NH 4 +) nitrite ions (Nitrite, NO 2); And a 5-1 step of removing nitrate ions (Nitrate, NO 3 − ) by returning a portion of the water to be treated through the fourth step to the
본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 방법은, 상술한 수처리 장치(도 6 참조)를 이용한 수처리 방법으로서, 공급되는 피처리수 내에 함유된 질소를 제거하는 제1단계; 피처리수 내에 함유된 인(P)을 제거하는 제2단계; 아나목스 반응을 통해 피처리수 내에 함유된 질소를 제거하는 제3단계; 아나목스 반응 과정에서 미반응한 암모늄 이온을 암모늄 이온(NH4 +)을 아질산염 이온(Nitrite, NO2 -)으로 전환하는 제4단계; 및 제4단계 공정을 거친 피처리수의 일부를 아나목스 반응조(300)로 반송하여 아질산염 이온(Nitrite, NO2 -)을 제거하는 제5-2단계;를 포함한다. 즉, 상술한 수처리 방법과 제4단계까지는 동일한 과정으로 수행되되, 제4단계 공정을 거친 이후에 피처리수의 일부를 제2반송관(700)을 통해 아나목스 반응조(300)로 반송하여 아질산염 이온(Nitrite, NO2 -)을 제거할 수 있다. 침전조(500)를 거치게 되는 피처리수는 아나목스 공정 및 부분 아질산화 공정에 의해 내부에 암모늄 이온(NH4 +) 및 아질산염 이온(Nitrite, NO2 -)을 거의 모두 소진하게 된다. 그러나, 미생물들의 활성도와 암모늄 이온 및 아질산염 이온의 함량 차이에 의해 미처리된 아질산염 이온(Nitrite, NO2 -)이 남아있을 수 있다. 이에, 제2반송관(700)을 통해 피처리수를 아나목스 반응조(300)로 반송할 경우, 피처리수 내에 포함된 아질산염 이온을 암모늄 이온과 아나목스 반응시켜 질소로 제거할 수 있는 효과를 가질 수 있다.A water treatment method according to an embodiment of the present invention is a water treatment method using the above-described water treatment apparatus (see FIG. 6), comprising: a first step of removing nitrogen contained in the supplied water to be treated; A second step of removing phosphorus (P) contained in the water to be treated; A third step of removing nitrogen contained in the water to be treated through an anamox reaction; A fourth step of switching to - the unreacted ammonium ions in the reaction process Ana Comox ammonium ion (NH 4 +) nitrite ions (Nitrite, NO 2); And to transport a portion of the fourth process step coarse water to be treated to know
본 발명의 일 실시예에 따른 수처리 방법은, 상술한 수처리 장치(도 6 참조)를 이용한 수처리 방법으로서, 공급되는 피처리수 내에 함유된 질소를 제거하는 제1단계; 피처리수 내에 함유된 인(P)을 제거하는 제2단계; 아나목스 반응을 통해 피처리수 내에 함유된 질소를 제거하는 제3단계; 아나목스 반응 과정에서 미반응한 암모늄 이온을 암모늄 이온(NH4 +)을 아질산염 이온(Nitrite, NO2 -)으로 전환하는 제4단계; 및 제4단계 공정을 거친 슬러지의 일부를 부분 아질산화조(400)로 반송하는 제5-3단계;를 포함한다. 즉, 상술한 수처리 방법과 제4단계까지는 동일한 과정으로 수행되되, 제4단계 공정을 거친 이후에 침전된 슬러지의 일부를 부분 아질산화조(400)로 반송함으로써 호기성의 암모늄 산화세균(Ammonium Oxidizing Bacteria, AOB)을 회수할 수 있다.A water treatment method according to an embodiment of the present invention is a water treatment method using the above-described water treatment apparatus (see FIG. 6), comprising: a first step of removing nitrogen contained in the supplied water to be treated; A second step of removing phosphorus (P) contained in the water to be treated; A third step of removing nitrogen contained in the water to be treated through an anamox reaction; A fourth step of switching to - the unreacted ammonium ions in the reaction process Ana Comox ammonium ion (NH 4 +) nitrite ions (Nitrite, NO 2); And a 5-3 step of returning a part of the sludge that has undergone the fourth step process to the partial
또한, 상술한 수처리 방법은 도 8에 도시된 수처리 장치(1)와 같이 제5-1단계, 제5-2단계 및 제5-3단계를 모두 포함하여 수행할 수도 있다. 즉, 부분 아질산화조(400)를 통과한 피처리수의 일부를 탈질 반응조(100) 및 아나목스 반응조(300)로 반송하여 질산염 이온 및 아질산염 이온을 제거할 수 있고, 슬러지를 부분 아질산화조(400)로 반송하여 AOB를 회수할 수도 있다.In addition, the water treatment method described above may be performed by including all of steps 5-1, 5-2, and 5-3, as in the
본 명세서에서는 본 발명자들이 수행한 다양한 실시예 가운데 몇 개의 예만을 들어 설명하는 것이나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고, 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.In the present specification, only a few examples of various embodiments performed by the present inventors are described, but the technical idea of the present invention is not limited or limited thereto, and it is obvious that it may be modified and variously implemented by those skilled in the art.
1 : 수처리 장치
100 : 탈질 반응조
110 : 막(membrane)
120 : 왕복 장치
121 : 활주 프레임
122 : 축
123 : 회전자
124 : 활주 레일
125 : 굴대받이를 수반하는 선형 베어링
126 : 막 카셋트 연결점
127 : 완충기
128 : 풀리
129 : 벨트
130 : 저속 모터
200 : 인 처리조
300 : 아나목스 반응조
400 : 부분 아질산화조
500 : 침전조
600 : 제1반송관
700 : 제2반송관
800 : 제3반송관1: water treatment device
100: denitrification reactor
110: membrane
120: reciprocating device
121: slide frame
122: axis
123: rotor
124: slide rail
125: linear bearing accompanying the mandrel
126: membrane cassette connection point
127: shock absorber
128: pulley
129: belt
130: low speed motor
200: phosphorus treatment tank
300: Anamox reactor
400: partial nitrite oxidation tank
500: settling tank
600:
700: 2nd transfer tube
800: 3rd return building
Claims (19)
탈질 반응조의 후단에 위치하고, 피처리수 내에 함유된 인(P)을 제거하는 인 처리조;
인 처리조의 후단에 위치하고, 피처리수 내에 함유된 질소를 제거하는 아나목스 반응조;
아나목스 반응조 후단에 위치하고, 아나목스 반응조에서 미처리된 암모늄 이온(NH4 +)을 아질산염 이온(NO2 -)으로 전환하는 부분 아질산화조; 및
부분 아질산화조 후단에 위치하고, 부분 아질산화조로부터 공급된 피처리수 내에 포함된 슬러지를 침전시키며, 피처리수 배출관을 통해 피처리수를 배출하는 침전조;를 포함하고,
탈질 반응조는, 내부로 유입되는 피처리수에 잠기는 막(membrane); 및 막(membrane)과 연결되어 막을 왕복운동시키는 왕복 장치;를 포함하며,
피처리수 배출관의 소정의 지점 및 탈질 반응조와 연결되는 제1반송관을 포함하여, 상기 제1반송관을 통해 침전조에서 배출되는 피처리수의 일부가 탈질 반응조로 반송되어 질산염 이온(NO3 -)을 제거하고,
피처리수 배출관의 소정의 지점 및 아나목스 반응조와 연결되는 제2반송관을 포함하여, 상기 제2반송관을 통해 침전조에서 배출되는 피처리수의 일부가 아나목스 반응조로 반송되어 아질산염 이온(NO2 -)을 제거하며,
침전조의 하부 및 부분 아질산화조와 연결되는 제3반송관을 포함하여, 상기 제3반송관을 통해 침전조에서 배출되는 슬러지의 일부가 부분 아질산화조로 반송되는 것을 특징으로 하는, 수처리 장치.A denitration reactor for removing nitrogen contained in the supplied water to be treated;
A phosphorus treatment tank located at the rear end of the denitration reactor and removing phosphorus (P) contained in the water to be treated;
An anamox reactor located at the rear end of the phosphorus treatment tank and removing nitrogen contained in the water to be treated;
Ana Comox reaction tank located at the rear end, the ammonium ions in the raw water tank Ana Comox (NH 4 +) nitrite ions (NO 2 -) part of the transition to the Garden nitrite; And
Including; a sedimentation tank located at the rear end of the partial nitrite oxidation tank, for precipitating sludge contained in the treated water supplied from the partial nitrite oxidation tank, and discharging the treated water through the treatment water discharge pipe
The denitration reactor includes a membrane immersed in water to be treated flowing into the interior; And a reciprocating device connected to a membrane to reciprocate the membrane,
To be treated, including a first feed pipe connected to a predetermined point and the denitrification tank of the discharge pipe, wherein the portion of the for-treatment water discharged from the sedimentation tank through the first return pipe is returned to the denitrification reactor the nitrate ion (NO 3 - ),
A portion of the water to be treated discharged from the settling tank through the second transfer tube, including a predetermined point of the water discharge pipe and a second transfer tube connected to the Anamox reaction tank, is returned to the Anamox reaction tank and nitrite ions (NO 2 - removes ),
Including a third transfer pipe connected to the lower portion of the settling tank and the partial nitrite oxidation tank, a part of the sludge discharged from the settling tank through the third transfer pipe is returned to the partial nitrite oxidation tank.
막과 연결되는 활주 프레임; 및
축을 경유하여 활주 프레임에 연결되는 회전자;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 수처리 장치.The method of claim 1, wherein the reciprocating device,
A sliding frame connected to the membrane; And
A water treatment device comprising a; rotor connected to the slide frame via the shaft.
마그네슘 이온을 이용하여 피처리수 내에 포함된 인을 제거하는 것을 특징으로 하는, 수처리 장치.The method of claim 1, wherein the phosphorus treatment tank,
A water treatment apparatus, characterized in that the phosphorus contained in the water to be treated is removed using magnesium ions.
내부에 아나목스 미생물(Annamox bacteria)을 수용하는 것을 특징으로 하는, 수처리 장치.The method of claim 1, wherein the Anamox reactor,
A water treatment device, characterized in that it accommodates Anamox bacteria inside.
칸디다투스 쿠에네니아(Candidatus Kuenenia), 칸디다투스 브로카디아(Candidatus Brocadia), 칸디다투스 아나목소글로버스(Candidatus Anammoxoglobus), 칸디다투스 제테니아(Candidatus Jettenia) 및 칸디다투스 스칼리두아(Candidatus Scalindua)로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 수처리 장치.The method of claim 5, wherein the Anamox microorganism,
Candidatus Kuenenia, Candidatus Brocadia, Candidatus Anammoxoglobus, Candidatus Jettenia and Candidatus Scalidua ), characterized in that at least one selected from the group consisting of, water treatment apparatus.
허니컴 형태의 미디어(media)에 담지되어 수용되는 것을 특징으로 하는, 수처리 장치.The method of claim 5, wherein the Anamox microorganism,
A water treatment apparatus, characterized in that it is supported and accommodated in a honeycomb-type media.
내부에 호기성의 암모늄 산화세균(Ammonium Oxidizing Bacteria, AOB)을 수용하는 것을 특징으로 하는, 수처리 장치.The method of claim 1, wherein the partial nitrous oxidation tank,
Water treatment apparatus, characterized in that accommodating aerobic ammonium oxidizing bacteria (Ammonium Oxidizing Bacteria, AOB) therein.
니트로소모나스(Nitrosomonas) 또는 니트로소코커스(Nitrosococcus)인 것을 특징으로 하는, 수처리 장치.The method of claim 8, wherein the ammonium oxidizing bacteria,
Nitrosomonas (Nitrosomonas) or Nitrosococcus (Nitrosococcus), characterized in that the water treatment device.
허니컴 형태의 미디어(media)에 담지되어 수용되는 것을 특징으로 하는, 수처리 장치.The method of claim 8, wherein the ammonium oxidizing bacteria,
A water treatment apparatus, characterized in that it is supported and accommodated in a honeycomb-type media.
공급되는 피처리수 내에 함유된 질소를 제거하는 제1단계;
피처리수 내에 함유된 인(P)을 제거하는 제2단계;
아나목스 반응을 통해 피처리수 내에 함유된 질소를 제거하는 제3단계; 및
아나목스 반응 과정에서 미반응한 암모늄 이온을 암모늄 이온(NH4 +)을 아질산염 이온(NO2 -)으로 전환하는 제4단계;를 포함하고,
상기 제4단계 공정을 거친 피처리수의 일부를 탈질 반응조로 반송하여 질산염 이온(NO3 -)을 제거하는 제5-1단계; 제4단계 공정을 거친 피처리수의 일부를 아나목스 반응조로 반송하여 아질산염 이온(NO2 -)을 제거하는 제5-2단계; 및 제4단계 공정을 거친 슬러지의 일부를 부분 아질산화조로 반송하는 제5-3단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 수처리 방법.In the water treatment method using the water treatment device according to any one of claims 1 and 3 to 10,
A first step of removing nitrogen contained in the supplied water to be treated;
A second step of removing phosphorus (P) contained in the water to be treated;
A third step of removing nitrogen contained in the water to be treated through an anamox reaction; And
Unreacted ammonium ions in the reaction process Ana Comox ammonium ions (NH 4 +) nitrite ion - a fourth step of switching to (NO 2); and include,
By conveying a portion of the fourth process step coarse water to be treated to the denitrification reactor the nitrate ion (NO 3 -) Step 5-1 to remove; (NO 2 -) the nitrate ions to transport a portion of the coarse-treated four-step process to know Comox reactor first stage 5-2 for removing; And a 5-3 step of returning a part of the sludge that has undergone the fourth step process to a partial nitrous oxidation tank.
피처리수에 잠기는 막(membrane);을 왕복운동시킴으로써 피처리수 내에 포함된 질소를 제거하는 것을 특징으로 하는, 수처리 방법.The method of claim 14, wherein the first step,
A water treatment method, characterized in that nitrogen contained in the water to be treated is removed by reciprocating a membrane immersed in the water to be treated.
마그네슘 이온을 이용하여 피처리수 내에 포함된 인(P)을 제거하는 것을 특징으로 하는, 수처리 방법.The method of claim 14, wherein the second step,
A water treatment method, characterized in that phosphorus (P) contained in the water to be treated is removed using magnesium ions.
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