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고농도 유기성 폐수의 처리장치 및 이를 이용한 처리방법 / 김창환
본 발명에 의한 고농도 유기성 폐수의 처리장치 및 이를 이용한 처리방법은 축산분뇨 및 분뇨처리와 같은 고농도유기성 폐수 및 오폐수를 처리하기 위한 것으로서, 반입된 원폐수 제1저류조 제1-1실에는 유입된 총질소 성분 가운데 요소를 체류시간 및 알칼리도를 부여하며 연속 교반하여 우레아제의 생성을 유도하고 유리화시키고 잉여슬러지 및 처리수조 침강SS를 인발 혼합하여 우점화된 당시설에 바실러스균주를 살포 및 혼합함으로 악취제거를 하고, 제1저류조 제1-2실에서는 원폐수와 후단처리시설에서 발생된 슬러지를 혼합 원수희석 효과를 주고 원심분리하여 탈수성을 개선하고 1차 처리효율을 높이고 유입수의 부하변동을 줄이며 또한 제2저류조에도 유입시켜 종균의 시딩(SEEDING) 및 바이오 매스(BIO-MASS)의 유출을 막고, 생물활성과 유량의 균등화를 이뤄내는 전처리 단계와, 균등화된 전처리수가 유량조정조로 보내지고 3단계로 구성된 혐기조로 공급하여 혐기조내 탈기실의 무산소상태 유지와 혼합, 접촉순환조의 순환율을 높여 독성과 부하를 줄여 가수분해를 높이고 탈인 미생물활성화와 유입원수의 유기원을 이용한 탈질을 유도하고, 명처 아나목스조에 알칼리를 부여하여 탈질기능을 높이는 등 유입수, 탈질반송, 침전조반송, 내부반송의 반송률을 조절함으로 미생물의 탈질율과 환원상태를 제어하며 계측기제어(ORP/온도계/PH/가스발생량/MLSS/)로 탈질환원 처리의 기능성을 부여하여 관리상 편의를 극대화하는 단계와, 폭기조로부터 내부 반송된 폭기조 혼합액을 고효율 순환제어산화환원조와 증감폭기법을 적용하여 순간적 고효율 질산화/유기산화를 높이는 단계와, 낮은 DO(0.2~0.5PPM)폭기조운전을 통해 산화와 환원의 임의성탈질화기법을 유지하는 전단계 임의성폭기단계와, 무산소조에서의 이뤄지는 부분탈질단계와, 질산화균주의 생물안전성을 부여하고 증감폭기로 유기산화과정을 수행하는 후단계 질산화폭기단계와, 후탈질조를 두어 무산소 내생호흡으로 탈질능을 높일뿐 아니라 활성오니의 침전성을 보완하고 환원성을 높인 단계와, 최종침전조에서 침전분리된 슬러지의 반송과 상등액의 고액분리단계와, 처리수를 간헐폭기하여 부유물질중 침전된 MLSS를 제1저류조와 제2저류조로 보내어 BIO-MASS유출을 방지함으로 MLSS를 증가시기며 원수를 희석하는 단계와, 후 화학처리로Fe2(SO4)3을 이용한 강산 PH(2.0-4.0)대역 반응을 통해 잔류 COD/BOD/SS/TN/TP를 제거 처리하는 단계로 구성된다. 이때 유입전 단계의 폐수를 화학반응과 부상처리후 30~50%정도 순환리턴하여 연속처리 할 경우 유입수질의 상태에 따라서 순환리턴율을 조절함으로 단계별 수질의 안정성을 확보하며 매우 우수한 처리수질을 확보할 수 있게 된다. 이후 잔류T-N의 제거를 위한 황탈질조를 거치는 공정 후, 오존처리시설을 적용할 때에 처리수중에 용해된 Fe2+과 오존과 결합시 Fe2+ 철염의 촉매작용을 이용하여 강력한 산화력에 의해 발생되는 OH-RADICAL에 의하여 오존공정의 처리효율도 기존 ALUM 계통의 무기응집제사용후 처리와 비교할 때 그 처리효율을 20%이상 높여 처리하게 된다. 철염의 촉매작용을 통해 오존처리시 발생된 처리수는 제거시 발생된 SS를 침강시킨 후 침강슬러지는 탈수공정으로 보내지고 처리수는 활성탄에 의한 잔류 색도 및 유기물의 흡착후 여과되어 방류조에서 방류하게 된다. 이와 같이 전처리공정과 생물학적처리공정 그리고 고도처리공정에서 단계적으로 유입부하에 대한 적응능력과 대비시스템을 적용하여 보다 안정적이고 고효율의 처리를 가능하게 하였다.
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