JP2019217481A - 水処理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
1.NH4 +→NO2 −(アンモニア酸化菌)
2.NO2 −→NO3 −(亜硝酸酸化菌)
3.NO3 −→N2(脱窒菌)
実施例1では、図5に示す水処理装置9の構成のベンチスケール試験機を用いた。硝化菌および脱窒菌をグラニュール化させ、模擬排水の硝化脱窒処理試験を実施した。模擬排水としては、純水にアンモニア態窒素として400mgN/Lとなるように溶解させたものを用い、その他の栄養源としてリン酸および微量元素薬液を添加したものを用いた。本試験に用いた微量元素薬液にはモリブデンは含まないものを用いた。脱窒のための水素供与体はメタノールを用い、第1脱窒槽へ間欠的に添加し、第1脱窒槽内の最大メタノール濃度と、第2脱窒槽内の最小メタノール濃度との差が、50mgTOC/L以上となるようにした。硝化槽、第1脱窒槽、第2脱窒槽にはpHコントローラを設置し、塩酸または水酸化ナトリウムを用いて槽内pHを7〜7.5に調整した。固液分離槽から得られた濃縮汚泥は硝化槽へと返送した。0日目から45日目まではモリブデン添加は実施せず(比較例1)、46日目からモリブデン化合物(モリブデン酸ナトリウム)を被処理水に対して0.1mgMo/Lとなるように添加を開始した(実施例1)。モリブデン添加濃度は、被処理水の窒素濃度に対しては0.25mgMo/gNの条件である。結果を図6,7に示す。図6は、硝化槽容積負荷[kgN/(m3・d)]、硝化槽のアンモニア態窒素濃度[mgN/L]の推移を示し、図7は、経過日数[day]に対する脱窒槽容積負荷[kgN/(m3・d)]、処理水の総窒素濃度[mgN/L]の推移を示す。
比較例2では、図5に示す水処理装置9の構成のベンチスケール試験機を用い、連続通水試験を行った。模擬排水としては、純水中にアンモニア態窒素として800mgN/Lとなるように調整し、その他リン酸および微量元素薬液(モリブデンを含まない)を添加したものを用いた。微量元素の補給を目的として120日目から215日目まではモリブデンを含まない井水(モリブデン濃度:0.0001mgMo/L以下(検出限界以下))を、216日目から280日目まではモリブデンを含む工水を被処理水の10%流量を添加して補給を行った。なお、工水中のモリブデン濃度は0.0006mgMo/Lであった。井水および工水中のモリブデン濃度は、ICP質量分析法(ICP−MS)を用いて測定した。
比較例2と同様の条件の模擬排水、試験装置を用い、モリブデン化合物溶液の添加影響を連続通水試験で検証した。モリブデン添加濃度としては被処理水のアンモニア態窒素濃度800mgN/Lに対して、0.02mgMo/Lとし、175日目から添加を開始した。モリブデン添加濃度は、被処理水の窒素濃度に対しては0.025mgMo/gNの条件である。
実施例2と同様の条件の模擬排水、試験装置を用い、モリブデン化合物の添加影響を連続通水試験で検証した。添加濃度としては被処理水アンモニア態窒素濃度が800mgN/Lに対して、0.1mgMo/Lとし、343日目から添加を開始した。モリブデン添加濃度は、被処理水の窒素濃度に対しては0.125mgMo/gNの条件である。
硝化脱窒汚泥を用いて、モリブデン添加が脱窒反応に与える影響を、模擬排水を用いた回分試験により検証した。実験方法の具体的な方法を下記に記す。
2.予め水素供与体としてのメタノールで馴養された汚泥を純水で洗浄したものを模擬排水に懸濁させ、5個のビーカに分注した。
3.汚泥と模擬排水の混合液にモリブデン酸ナトリウム溶液を各ビーカに0mgMo/L、1mgMo/L、5mgMo/L、10mgMo/L、20mgMo/Lとなるように添加し、撹拌した。
4.撹拌をしながら、水素供与体としてのメタノールを各ビーカに同量ずつ添加し、硝酸の減少速度を評価した。
硝化脱窒汚泥を用いて、モリブデン添加がアンモニア酸化反応に与える影響を、模擬排水を用いた回分試験により検証した。実験方法の具体的な方法を下記に記す。
2.供試汚泥を純水で洗浄したものを模擬排水に懸濁させ、5個のビーカに分注した。
3.汚泥と模擬排水の混合液にモリブデン酸ナトリウム溶液を各ビーカに0mgMo/L、0.1mgMo/L、0.5mgMo/L、2mgMo/L、10mgMo/Lとなるように添加し、それぞれ曝気を開始した。
4.それぞれのアンモニア態窒素濃度の減少速度を評価した。
Claims (14)
- アンモニア態窒素および有機態窒素を含む被処理水を、生物学的に処理する水処理方法であって、
微生物活性汚泥中に含まれる独立栄養性のアンモニア酸化菌と亜硝酸酸化菌とを含む硝化菌により、前記アンモニア態窒素を亜硝酸または硝酸態窒素にまで酸化する硝化工程を含み、
前記硝化工程において、前記被処理水に対して、モリブデン濃度が0.025mgMo/gN以上となるようにモリブデン化合物を存在させることを特徴とする水処理方法。 - 請求項1に記載の水処理方法であって、
前記硝化工程におけるモリブデン濃度を、前記被処理水に対して2mgMo/L以下とすることを特徴とする水処理方法。 - 請求項1または2に記載の水処理方法であって、
前記被処理水中のモリブデン濃度が、0.0001mgMo/L以下であることを特徴とする水処理方法。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の水処理方法であって、
前記被処理水中の窒素濃度が、100mgN/L以上であることを特徴とする水処理方法。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の水処理方法であって、
前記微生物活性汚泥中に含まれる脱窒菌により、前記硝化工程で生成した亜硝酸または硝酸態窒素を窒素ガスにまで還元する脱窒工程をさらに含むことを特徴とする水処理方法。 - 請求項5に記載の水処理方法であって、
前記脱窒工程において、処理水の水理学的滞留時間における水素供与体の最大濃度と最小濃度との差が、50mgTOC/L以上となるように、前記水素供与体の添加量に時間変動を与え、前記硝化菌と脱窒菌とを含む微生物活性汚泥をグラニュール化させることを特徴とする水処理方法。 - 請求項6に記載の水処理方法であって、
前記脱窒工程は、少なくとも第一脱窒工程と第二脱窒工程とを含み、
前記脱窒工程において、前記第二脱窒工程における処理水の水理学的滞留時間における前記第一脱窒工程における水素供与体の最大濃度と前記第二脱窒工程における水素供与体の最小濃度との差が、50mgTOC/L以上となるように、少なくとも前記第一脱窒工程において水素供与体を供給することを特徴とする水処理方法。 - アンモニア態窒素および有機態窒素を含む被処理水を、生物学的に処理する水処理装置であって、
微生物活性汚泥中に含まれる独立栄養性のアンモニア酸化菌と亜硝酸酸化菌とを含む硝化菌により、前記アンモニア態窒素を亜硝酸または硝酸態窒素にまで酸化する硝化手段を備え、
前記硝化手段において、前記被処理水に対して、モリブデン濃度が0.025mgMo/gN以上となるようにモリブデン化合物を存在させることを特徴とする水処理装置。 - 請求項8に記載の水処理装置であって、
前記硝化手段におけるモリブデン濃度を、前記被処理水に対して2mgMo/L以下とすることを特徴とする水処理装置。 - 請求項8または9に記載の水処理装置であって、
前記被処理水中のモリブデン濃度が、0.0001mgMo/L以下であることを特徴とする水処理装置。 - 請求項8〜10のいずれか1項に記載の水処理装置であって、
前記被処理水中の窒素濃度が、100mgN/L以上であることを特徴とする水処理装置。 - 請求項11に記載の水処理装置であって、
前記微生物活性汚泥中に含まれる脱窒菌により、前記硝化手段で生成した亜硝酸または硝酸態窒素を窒素ガスにまで還元する脱窒手段をさらに備えることを特徴とする水処理装置。 - 請求項12に記載の水処理装置であって、
前記脱窒手段において、処理水の水理学的滞留時間における水素供与体の最大濃度と最小濃度との差が、50mgTOC/L以上となるように、前記水素供与体の添加量に時間変動を与え、前記硝化菌と脱窒菌とを含む微生物活性汚泥をグラニュール化させることを特徴とする水処理装置。 - 請求項13に記載の水処理装置であって、
前記脱窒手段は、少なくとも第一脱窒手段と第二脱窒手段とを備え、
前記脱窒手段において、前記第二脱窒手段における処理水の水理学的滞留時間における前記第一脱窒手段における水素供与体の最大濃度と前記第二脱窒手段における水素供与体の最小濃度との差が、50mgTOC/L以上となるように、少なくとも前記第一脱窒手段において水素供与体を供給することを特徴とする水処理装置。
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