JP2020104101A - 硝化細菌の濃縮による下水中のジクロフェナクの除去を強化する方法 - Google Patents
硝化細菌の濃縮による下水中のジクロフェナクの除去を強化する方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】下水処理システムでジクロフェナクを効果的に除去すること。【解決手段】硝化細菌の濃縮による下水中のジクロフェナクの除去を強化する方法。１）下水を重力により二次沈殿タンクに流し、固液分離を行うステップ、２）硝化スラッジの初期濃縮濃度を１０００ｍｇ／Ｌにし、ｐＨを７．５±０．５にし、アンモニア酸化速度（ＳＡＯＲ）を０．０５〜０．４ｍｇ、ＮＨ４＋−Ｎ／ｇ ＭＬＳＳ ｍｉｎにし、溶存酸素（ＤＯ）を２〜４ｍｇ／Ｌにし、油圧保持時間（ＨＲＴ）を０．５〜１０時間にし、下水を処理するステップ、３）排水を収集して結果を分析するステップ、を含む。【選択図】図１
Description
本発明は、下水浄化の技術分野に属し、具体的には、硝化細菌を濃縮することにより下水
中のジクロフェナクの除去を強化する方法に関する。
中のジクロフェナクの除去を強化する方法に関する。
ジクロフェナクは、抗炎症および鎮痛剤で広く使用される非ステロイド系抗炎症薬であり
、その広範な使用と持続性により、環境水域で大量に検出され、下水処理場は、様々な種
類の水が集まる場所として広く注目されている。新しいタイプの汚染物質として、その生
態環境リスクに関する研究はほとんどないが、既存の研究は、ジクロフェナクがインド白
頭ワシの大きな減弱を引き起こす可能性があることを示す。したがって、下水処理システ
ムでジクロフェナクを効果的に除去する方法は、人々の注目を集めている。
、その広範な使用と持続性により、環境水域で大量に検出され、下水処理場は、様々な種
類の水が集まる場所として広く注目されている。新しいタイプの汚染物質として、その生
態環境リスクに関する研究はほとんどないが、既存の研究は、ジクロフェナクがインド白
頭ワシの大きな減弱を引き起こす可能性があることを示す。したがって、下水処理システ
ムでジクロフェナクを効果的に除去する方法は、人々の注目を集めている。
下水の安全な排出を確保する重要な部分として、下水処理プロセスは、ジクロフェナクの
除去に対する様々な費用対効果の高いプロセスの影響を研究するために非常に重要である
。これらの除去方法はジクロフェナク前駆体をよりよく除去できるが、高度な酸化と消毒
により毒性のより高い中間体が生成される可能性があり、同時に、経済的コストもこれら
の技術の大規模な適用を制限する。生物学的処理は、毒性を低減し、経済的コストが低い
技術として重視すべきである。多数の研究により、アンモニア酸化細菌は生成されたアン
モニアモノオキシゲナーゼによって共代謝されて微量汚染物質を除去することができ、か
つ除去能力が強いことが示されている。しかしながら、実際の汚水における微量汚染物質
、すなわち、ジクロフェナクの除去を強化するための硝化細菌の使用には系統的な研究は
ない。
除去に対する様々な費用対効果の高いプロセスの影響を研究するために非常に重要である
。これらの除去方法はジクロフェナク前駆体をよりよく除去できるが、高度な酸化と消毒
により毒性のより高い中間体が生成される可能性があり、同時に、経済的コストもこれら
の技術の大規模な適用を制限する。生物学的処理は、毒性を低減し、経済的コストが低い
技術として重視すべきである。多数の研究により、アンモニア酸化細菌は生成されたアン
モニアモノオキシゲナーゼによって共代謝されて微量汚染物質を除去することができ、か
つ除去能力が強いことが示されている。しかしながら、実際の汚水における微量汚染物質
、すなわち、ジクロフェナクの除去を強化するための硝化細菌の使用には系統的な研究は
ない。
従来技術の欠陥を解決するために、本発明の目的は、硝化細菌を濃縮することにより下水
中のジクロフェナクの除去を強化する方法を提供することであり、下水中のジクロフェナ
クを効果的に除去し、下水処理の要件を満たすようにすることができる。
中のジクロフェナクの除去を強化する方法を提供することであり、下水中のジクロフェナ
クを効果的に除去し、下水処理の要件を満たすようにすることができる。
本発明の技術的解決手段は、硝化細菌を濃縮することにより下水中のジクロフェナクの除
去を強化する方法であり、
まず、ＭＢＲにおいてアンモニア態窒素負荷を徐々に増加し、かつ有機炭素負荷を徐々に
低減することにより（流入する有機炭素負荷が０になるまで）、硝化細菌を家畜化および
濃縮し、一般的に、濃縮された硝化細菌の家畜化期間は３か月以上であり、以下のジクロ
フェナク強化除去操作は濃縮および家畜化された硝化スラッジを取る。
１）下水を固液分離のために二次沈殿タンクに流し、分離により上澄み液と沈殿物が得ら
れるステップ、
２）ステップ１）で分離された上澄み液を濃縮および家畜化された硝化スラッジのＭＢＲ
にポンピングし、硝化スラッジの初期濃度を１０００ｍｇ／Ｌに制御し、ｐＨを７．５±
０．５に調整し、溶存酸素を２〜４ｍｇ／Ｌに制御し、ＨＲＴは０．５〜１０時間であり
、スラッジ硝化液がポンピングされた高アンモニア窒素廃水によりアンモニア酸化速度（
ＳＡＯＲ）を０．０５〜０．４ｍｇ ＮＨ４＋ −Ｎ／ｇ ＭＬＳＳ ｍｉｎに維持するス
テップ、
３）ステップ２）の排水を収集して結果を分析し、水中のジクロフェナクの含有量が排出
基準を満たす場合、消毒のために紫外線消毒タンクに送られた後、排水を都市下水管網に
排出するステップ、
４）満たさない場合、ステップ２）に戻って処理するステップ、を含む。
去を強化する方法であり、
まず、ＭＢＲにおいてアンモニア態窒素負荷を徐々に増加し、かつ有機炭素負荷を徐々に
低減することにより（流入する有機炭素負荷が０になるまで）、硝化細菌を家畜化および
濃縮し、一般的に、濃縮された硝化細菌の家畜化期間は３か月以上であり、以下のジクロ
フェナク強化除去操作は濃縮および家畜化された硝化スラッジを取る。
１）下水を固液分離のために二次沈殿タンクに流し、分離により上澄み液と沈殿物が得ら
れるステップ、
２）ステップ１）で分離された上澄み液を濃縮および家畜化された硝化スラッジのＭＢＲ
にポンピングし、硝化スラッジの初期濃度を１０００ｍｇ／Ｌに制御し、ｐＨを７．５±
０．５に調整し、溶存酸素を２〜４ｍｇ／Ｌに制御し、ＨＲＴは０．５〜１０時間であり
、スラッジ硝化液がポンピングされた高アンモニア窒素廃水によりアンモニア酸化速度（
ＳＡＯＲ）を０．０５〜０．４ｍｇ ＮＨ４＋ −Ｎ／ｇ ＭＬＳＳ ｍｉｎに維持するス
テップ、
３）ステップ２）の排水を収集して結果を分析し、水中のジクロフェナクの含有量が排出
基準を満たす場合、消毒のために紫外線消毒タンクに送られた後、排水を都市下水管網に
排出するステップ、
４）満たさない場合、ステップ２）に戻って処理するステップ、を含む。
当然に、本発明の一態様として、上記硝化細菌の濃縮と家畜化プロセス中に、油圧保持時
間の影響を補うことができ、アンモニア窒素負荷が徐々に増加し、有機炭素負荷が徐々に
低減するマトリックス濃度の影響と油圧保持時間の影響の協力により、ＮＯＢが短期間で
抵抗メカニズムを形成しにくくなり、その抑制と除去に役立つ。
間の影響を補うことができ、アンモニア窒素負荷が徐々に増加し、有機炭素負荷が徐々に
低減するマトリックス濃度の影響と油圧保持時間の影響の協力により、ＮＯＢが短期間で
抵抗メカニズムを形成しにくくなり、その抑制と除去に役立つ。
本発明の別の態様として、硝化細菌の濃縮および家畜化は、スラッジ中の嫌気性細菌の除
去を促進するために過剰な通気方法を採用することもでき、それにより硝化細菌を迅速に
濃縮する。
去を促進するために過剰な通気方法を採用することもでき、それにより硝化細菌を迅速に
濃縮する。
本発明の一態様として、前記ステップ２）では、５００ｍｇ／Ｌの重炭酸ナトリウムを使
用してｐＨを調整し、硝化細菌の増殖に必要なｐＨ環境を確保するように、ｐＨをｐＨセ
ンサーによってリアルタイムで測定し、かつ、必要に応じて重炭酸ナトリウム原液を加え
てｐＨを７．５±０．５の範囲に制御する。
用してｐＨを調整し、硝化細菌の増殖に必要なｐＨ環境を確保するように、ｐＨをｐＨセ
ンサーによってリアルタイムで測定し、かつ、必要に応じて重炭酸ナトリウム原液を加え
てｐＨを７．５±０．５の範囲に制御する。
本発明の一態様として、前記ステップ２）のＨＲＴは６時間に設定される。
本発明の一態様として、前記ステップ２）において、溶存酸素計により溶存酸素濃度を測
定し、かつ、曝気装置のバルブを調整することにより嫌気性物質が沈降しにくくなるよう
にＤＯを３．２ｍｇ／Ｌに制御する。
定し、かつ、曝気装置のバルブを調整することにより嫌気性物質が沈降しにくくなるよう
にＤＯを３．２ｍｇ／Ｌに制御する。
本発明の一態様として、前記ステップ２）は、パルス曝気を使用し、パルス周波数は１０
〜１５分で４〜６時間処理する。
〜１５分で４〜６時間処理する。
本発明の一態様として、ステップ２）において、ＳＡＯＲは０．０５ｍｇ ＮＨ４＋ −Ｎ
／ｇ ＭＬＳＳ ｍｉｎに維持され、好気性時間を短縮し、短距離硝化を向上し、より多
くの曝気エネルギー消費を節約する。
本発明の一態様として、ステップ２）は、パルス曝気法を採用し、パルス曝気処理は、撹
拌機を介して７００〜９００ｒ／ｍｉｎの速度で４〜６時間行われ、パルス周波数は１０
〜１５分である。
／ｇ ＭＬＳＳ ｍｉｎに維持され、好気性時間を短縮し、短距離硝化を向上し、より多
くの曝気エネルギー消費を節約する。
本発明の一態様として、ステップ２）は、パルス曝気法を採用し、パルス曝気処理は、撹
拌機を介して７００〜９００ｒ／ｍｉｎの速度で４〜６時間行われ、パルス周波数は１０
〜１５分である。
本発明の一態様として、前記ＭＢＲの膜要素は、ポリウレタンフォーム材料とゼオライト
充填剤が充填される中空繊維膜であり、有機物の分解を促進し、膜アセンブリの汚染を軽
減する。
充填剤が充填される中空繊維膜であり、有機物の分解を促進し、膜アセンブリの汚染を軽
減する。
本発明の一態様として、ステップ３）における前記結果分析は、ジクロフェナクの濃度検
出およびジクロフェナクの除去率分析を含む。
出およびジクロフェナクの除去率分析を含む。
本発明の一態様として、ステップ１）における硝化細菌の濃縮ステップは以下のとおりで
ある。
まず、硝化細菌と流入水の質量比を１：１００に、溶存酸素を６ｍｇ／Ｌに維持される条
件で、パルス曝気処理は２〜３時間行われ、静置、濾過して上澄み液を得る。
上澄み液をＭＢＲ反応器にポンピングし、１５〜２５°Ｃの温度で、ｐＨを７．２〜７．
８に調整し、溶存酸素を１．２〜１．５ｍｇ／Ｌに制御し、接種したスラッジ濃度を１５
〜１８ｇ／Ｌになり、次に、濃縮培地を添加し、添加量は０．２ｍｇ／Ｌであり、流入水
の量を一定に維持し、初期のアンモニア態窒素濃度は２０〜３００ｍｇ／Ｌであり、アン
モニア態窒素濃度が２０ｍｇ／Ｌ未満の場合、流入水のアンモニア態窒素濃度を４０〜１
３０ ｍｇ／Ｌに増加し、硝化細菌が優勢な細菌群になるように、硝化細菌を濃縮および
培養する。
前記培養培地の組成は、質量比が１：１：５：２：２：３：１：２のＭｇＣｌ２・６Ｈ２
Ｏ、ＣａＣｌ２、ＮａＨＣＯ３、ＫＨ２ＰＯ４、ＮＨ４Ｃｌ、ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ、ピ
ルビン酸ナトリウム、および微量元素である。
濃縮と培養のプロセス中に、まず、流入水を撹拌し、１１０〜１１５％の還流比に従って
ＭＢＲ反応器で下水を往復停止し、停止時間は１：１．５であり、往復停止中に電磁ロッ
ドによって連続的に撹拌し、その後スラッジを分離し、分離されたスラッジは、まず、撹
拌速度が２００〜３００ｒ／ｍｉｎの条件で撹拌し、５〜１０分間処理し、濃度係数を０
．８５〜０．９５に制御し、８０〜９８％の還流比で還流する。
最後に、処理された下水を沈殿させ、スラッジはまだ還流され、沈降が完了した後、スラ
ッジの還流を停止させ、排水して濃縮し、耐衝撃負荷容量を改善し、ＭＢＲ膜は、スラッ
ジの保持を促進し、反応器の処理負荷を軽減する。
ある。
まず、硝化細菌と流入水の質量比を１：１００に、溶存酸素を６ｍｇ／Ｌに維持される条
件で、パルス曝気処理は２〜３時間行われ、静置、濾過して上澄み液を得る。
上澄み液をＭＢＲ反応器にポンピングし、１５〜２５°Ｃの温度で、ｐＨを７．２〜７．
８に調整し、溶存酸素を１．２〜１．５ｍｇ／Ｌに制御し、接種したスラッジ濃度を１５
〜１８ｇ／Ｌになり、次に、濃縮培地を添加し、添加量は０．２ｍｇ／Ｌであり、流入水
の量を一定に維持し、初期のアンモニア態窒素濃度は２０〜３００ｍｇ／Ｌであり、アン
モニア態窒素濃度が２０ｍｇ／Ｌ未満の場合、流入水のアンモニア態窒素濃度を４０〜１
３０ ｍｇ／Ｌに増加し、硝化細菌が優勢な細菌群になるように、硝化細菌を濃縮および
培養する。
前記培養培地の組成は、質量比が１：１：５：２：２：３：１：２のＭｇＣｌ２・６Ｈ２
Ｏ、ＣａＣｌ２、ＮａＨＣＯ３、ＫＨ２ＰＯ４、ＮＨ４Ｃｌ、ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ、ピ
ルビン酸ナトリウム、および微量元素である。
濃縮と培養のプロセス中に、まず、流入水を撹拌し、１１０〜１１５％の還流比に従って
ＭＢＲ反応器で下水を往復停止し、停止時間は１：１．５であり、往復停止中に電磁ロッ
ドによって連続的に撹拌し、その後スラッジを分離し、分離されたスラッジは、まず、撹
拌速度が２００〜３００ｒ／ｍｉｎの条件で撹拌し、５〜１０分間処理し、濃度係数を０
．８５〜０．９５に制御し、８０〜９８％の還流比で還流する。
最後に、処理された下水を沈殿させ、スラッジはまだ還流され、沈降が完了した後、スラ
ッジの還流を停止させ、排水して濃縮し、耐衝撃負荷容量を改善し、ＭＢＲ膜は、スラッ
ジの保持を促進し、反応器の処理負荷を軽減する。
従来技術に比べて、本発明の有益な効果は、以下のとおりである。
１）本発明は、装置がシンプルであり、操作しやすく、コストが低く、汚染がなく、安定
性が高い。
２）本発明の方法は、下水中のジクロフェナクを効果的に除去することができ、下水は排
出基準を満たし、それにより、下水中の残りのジクロフェナクの下流生物への毒性影響を
回避する。
３）現在の下水浄化プロセスの欠点を補い、ジクロフェナクの除去効果が低いという従来
技術の欠点を改善し、下水におけるジクロフェナクの除去のための国内技術のブラックを
埋めた。
４）本発明はまた、硝化細菌を濃縮および家畜化させる方法を提供し、本方法により、優
性株をスクリーニング、濃縮および固定し、硝化細菌が強い適応性を有することを保証し
、同時に全窒素およびアンモニア態窒素を除去することができる。
１）本発明は、装置がシンプルであり、操作しやすく、コストが低く、汚染がなく、安定
性が高い。
２）本発明の方法は、下水中のジクロフェナクを効果的に除去することができ、下水は排
出基準を満たし、それにより、下水中の残りのジクロフェナクの下流生物への毒性影響を
回避する。
３）現在の下水浄化プロセスの欠点を補い、ジクロフェナクの除去効果が低いという従来
技術の欠点を改善し、下水におけるジクロフェナクの除去のための国内技術のブラックを
埋めた。
４）本発明はまた、硝化細菌を濃縮および家畜化させる方法を提供し、本方法により、優
性株をスクリーニング、濃縮および固定し、硝化細菌が強い適応性を有することを保証し
、同時に全窒素およびアンモニア態窒素を除去することができる。
ＭＢＲのアンモニア態窒素負荷を徐々に増加し、かつ有機炭素負荷を徐々に低減すること
により（流入する有機炭素負荷が０になるまで）、硝化細菌を家畜化および濃縮し、一般
的に、濃縮された硝化細菌の家畜化期間は３か月以上であり、以下の各強化除去実施例は
いずれも該濃縮および家畜化された硝化スラッジを取る。
により（流入する有機炭素負荷が０になるまで）、硝化細菌を家畜化および濃縮し、一般
的に、濃縮された硝化細菌の家畜化期間は３か月以上であり、以下の各強化除去実施例は
いずれも該濃縮および家畜化された硝化スラッジを取る。
南京のある都市の下水二次沈殿タンクからの排水を対象として、以下のように下水でのジ
クロフェナク硝化細菌の除去を強化する。
クロフェナク硝化細菌の除去を強化する。
実施例１
１）下水を重力により二次沈殿タンクに流し、二次沈殿タンクで固液分離し、分離により
上澄み液と沈殿物が得られる。
２）上澄み液を濃縮および家畜化された硝化スラッジのＭＢＲにポンピングし、硝化スラ
ッジの初期濃度を１０００ｍｇ／Ｌに制御し、ｐＨを７．５に調整し、溶存酸素を３．２
ｍｇ／Ｌに制御し、ＨＲＴは０．２５時間であり、スラッジ硝化液がポンピングされた高
アンモニア窒素廃水によりアンモニア酸化速度（ＳＡＯＲ）を０．１ｍｇ ＮＨ４＋ −Ｎ
／ｇ ＭＬＳＳ ｍｉｎに維持する。
３）ステップ２）の排水を収集して結果を分析する。
３０ｍＬの水サンプルを０．４５μｍの混合繊維膜で濾過し、濾過後、その後の固相抽出
およびジクロフェナクの定量のために４°Ｃの冷蔵庫に保存し、各実験を３回繰り返し、
平均値±標準偏差を分析に使用する。
（Ａ）液体クロマトグラフィー−質量分析によるジクロフェナク濃度の決定：
選択された液体クロマトグラフィー−質量分析機器は、米国ＡＢ会社のＡＰＩ４０００選
択された液体クロマトグラフィー−質量分析機器であり、エレクトロスプレーイオン源（
ＥＳＩ）および負イオン化多重反応モニタリングモード（ＭＲＭ）を採用する。多重反応
により監視されたパラメータは表１に示すとおりである。
ここで、液相分離に使用されたカラムは、カラム温度３０°ＣのＡｃｑｕｉｔｙ ＵＰＬ
Ｃ ＢＥＨ Ｃ１８カラム（２．１×５０ ｍｍ、１．７ ｕｍ）である。選択した移動
相は水（Ａ）とメタノール（Ｂ）であり、両方の相に０．１％のアンモニア水を加える。
移動相は使用前に脱気される。液相流量は０．１ ｍＬ／ｍｉｎであり、アイソクラティ
ック溶出を使用し、アイソクラティック溶出の手順は１０％Ａ：９０％Ｂである。注入量
は５μＬであり、オートサンプラーを使用して注入する。
（Ｂ）ジクロフェナクの除去率の分析：
ここで、ジクロフェナクの濃度単位はμｇ／Ｌである。
ジクロフェナクの除去率＝（１−Ｃｔ／Ｃ０）×１００％であり、Ｃ０は初期濃度であり
、Ｃｔは反応時間ｔにおけるジクロフェナク剤の濃度である。
本実施例では、ＨＲＴが０．５時間であった場合、ジクロフェナクの除去率が２１．８４
％であると測定された。
１）下水を重力により二次沈殿タンクに流し、二次沈殿タンクで固液分離し、分離により
上澄み液と沈殿物が得られる。
２）上澄み液を濃縮および家畜化された硝化スラッジのＭＢＲにポンピングし、硝化スラ
ッジの初期濃度を１０００ｍｇ／Ｌに制御し、ｐＨを７．５に調整し、溶存酸素を３．２
ｍｇ／Ｌに制御し、ＨＲＴは０．２５時間であり、スラッジ硝化液がポンピングされた高
アンモニア窒素廃水によりアンモニア酸化速度（ＳＡＯＲ）を０．１ｍｇ ＮＨ４＋ −Ｎ
／ｇ ＭＬＳＳ ｍｉｎに維持する。
３）ステップ２）の排水を収集して結果を分析する。
３０ｍＬの水サンプルを０．４５μｍの混合繊維膜で濾過し、濾過後、その後の固相抽出
およびジクロフェナクの定量のために４°Ｃの冷蔵庫に保存し、各実験を３回繰り返し、
平均値±標準偏差を分析に使用する。
（Ａ）液体クロマトグラフィー−質量分析によるジクロフェナク濃度の決定：
選択された液体クロマトグラフィー−質量分析機器は、米国ＡＢ会社のＡＰＩ４０００選
択された液体クロマトグラフィー−質量分析機器であり、エレクトロスプレーイオン源（
ＥＳＩ）および負イオン化多重反応モニタリングモード（ＭＲＭ）を採用する。多重反応
により監視されたパラメータは表１に示すとおりである。
ここで、液相分離に使用されたカラムは、カラム温度３０°ＣのＡｃｑｕｉｔｙ ＵＰＬ
Ｃ ＢＥＨ Ｃ１８カラム（２．１×５０ ｍｍ、１．７ ｕｍ）である。選択した移動
相は水（Ａ）とメタノール（Ｂ）であり、両方の相に０．１％のアンモニア水を加える。
移動相は使用前に脱気される。液相流量は０．１ ｍＬ／ｍｉｎであり、アイソクラティ
ック溶出を使用し、アイソクラティック溶出の手順は１０％Ａ：９０％Ｂである。注入量
は５μＬであり、オートサンプラーを使用して注入する。
（Ｂ）ジクロフェナクの除去率の分析：
ここで、ジクロフェナクの濃度単位はμｇ／Ｌである。
ジクロフェナクの除去率＝（１−Ｃｔ／Ｃ０）×１００％であり、Ｃ０は初期濃度であり
、Ｃｔは反応時間ｔにおけるジクロフェナク剤の濃度である。
本実施例では、ＨＲＴが０．５時間であった場合、ジクロフェナクの除去率が２１．８４
％であると測定された。
実施例２
ＨＲＴは１時間であり、操作方法およびパラメータは実施例１と同じであり、ジクロフェ
ナクの検出方法も実施例１と同じであり、水中のジクロフェナクの除去率が２７．４９％
であると測定された。
ＨＲＴは１時間であり、操作方法およびパラメータは実施例１と同じであり、ジクロフェ
ナクの検出方法も実施例１と同じであり、水中のジクロフェナクの除去率が２７．４９％
であると測定された。
実施例３
ＨＲＴは２時間であり、操作方法およびパラメータは実施例１と同じであり、ジクロフェ
ナクの検出方法も実施例１と同じであり、水中のジクロフェナクの除去率が５５．１４％
であると測定された。
ＨＲＴは２時間であり、操作方法およびパラメータは実施例１と同じであり、ジクロフェ
ナクの検出方法も実施例１と同じであり、水中のジクロフェナクの除去率が５５．１４％
であると測定された。
実施例４
ＨＲＴは４時間であり、操作方法およびパラメータは実施例１と同じであり、ジクロフェ
ナクの検出方法も実施例１と同じであり、水中のジクロフェナクの除去率が６７．２５％
であると測定された。
ＨＲＴは４時間であり、操作方法およびパラメータは実施例１と同じであり、ジクロフェ
ナクの検出方法も実施例１と同じであり、水中のジクロフェナクの除去率が６７．２５％
であると測定された。
実施例５
ＨＲＴは６時間であり、操作方法およびパラメータは実施例１と同じであり、ジクロフェ
ナクの検出方法も実施例１と同じであり、水中のジクロフェナクの除去率が７３．１６％
であると測定された。
ＨＲＴは６時間であり、操作方法およびパラメータは実施例１と同じであり、ジクロフェ
ナクの検出方法も実施例１と同じであり、水中のジクロフェナクの除去率が７３．１６％
であると測定された。
実施例６
ＨＲＴは１０時間であり、操作方法およびパラメータは実施例１と同じであり、ジクロフ
ェナクの検出方法も実施例１と同じであり、水中のジクロフェナクの除去率が７６．７９
％であると測定された。
上記実施例１〜６の結果を統計および分析し、ジクロフェナクの除去効果に対する異なる
ＨＲＴ値の影響結果を取得し、具体的には図３を参照する。
結論１：図３から分かるように、残りのパラメータが一定の場合、ジクロフェナクの除去
率はＨＲＴとともに０．５時間から１０時間に徐々に増加する。ＨＲＴが０．５時間の場
合、ジクロフェナクの除去率はわずか２１．８４％であり、ＨＲＴは１時間から２時間に
延長され、ジクロフェナクの除去率は２７．４９％から５５．１４％に大幅に増加した。
ＨＲＴが２時間から１０時間に延長されたとき、ＨＲＴは５５．１４％から７６．７９％
にゆっくりと上昇した。下水処理場の経済的結果と除去率の増加を考慮すると、ＨＲＴを
６時間選択することがより適切である。
ＨＲＴは１０時間であり、操作方法およびパラメータは実施例１と同じであり、ジクロフ
ェナクの検出方法も実施例１と同じであり、水中のジクロフェナクの除去率が７６．７９
％であると測定された。
上記実施例１〜６の結果を統計および分析し、ジクロフェナクの除去効果に対する異なる
ＨＲＴ値の影響結果を取得し、具体的には図３を参照する。
結論１：図３から分かるように、残りのパラメータが一定の場合、ジクロフェナクの除去
率はＨＲＴとともに０．５時間から１０時間に徐々に増加する。ＨＲＴが０．５時間の場
合、ジクロフェナクの除去率はわずか２１．８４％であり、ＨＲＴは１時間から２時間に
延長され、ジクロフェナクの除去率は２７．４９％から５５．１４％に大幅に増加した。
ＨＲＴが２時間から１０時間に延長されたとき、ＨＲＴは５５．１４％から７６．７９％
にゆっくりと上昇した。下水処理場の経済的結果と除去率の増加を考慮すると、ＨＲＴを
６時間選択することがより適切である。
実施例７
初期ＳＡＯＲは０．０５ｍｇ ＮＨ４−Ｎ／ｇ ＭＬＳＳ ｍｉｎであり、操作方法とパ
ラメータは実施例５と同じであり、ジクロフェナクの検出方法も実施例５と同じであり、
水中のジクロフェナクの除去率が５７．０５％であると測定された。
初期ＳＡＯＲは０．０５ｍｇ ＮＨ４−Ｎ／ｇ ＭＬＳＳ ｍｉｎであり、操作方法とパ
ラメータは実施例５と同じであり、ジクロフェナクの検出方法も実施例５と同じであり、
水中のジクロフェナクの除去率が５７．０５％であると測定された。
実施例８
初期ＳＡＯＲは０．１ｍｇ ＮＨ４−Ｎ／ｇ ＭＬＳＳ ｍｉｎであり、操作方法とパラ
メータは実施例５と同じであり、ジクロフェナクの検出方法も実施例５と同じであり、水
中のジクロフェナクの除去率が６５．２２％であると測定された。
初期ＳＡＯＲは０．１ｍｇ ＮＨ４−Ｎ／ｇ ＭＬＳＳ ｍｉｎであり、操作方法とパラ
メータは実施例５と同じであり、ジクロフェナクの検出方法も実施例５と同じであり、水
中のジクロフェナクの除去率が６５．２２％であると測定された。
実施例９
初期ＳＡＯＲは０．２ｍｇ ＮＨ４−Ｎ／ｇ ＭＬＳＳ ｍｉｎであり、操作方法とパラ
メータは実施例５と同じであり、ジクロフェナクの検出方法も実施例５と同じであり、水
中のジクロフェナクの除去率が７５．１５％であると測定された。
初期ＳＡＯＲは０．２ｍｇ ＮＨ４−Ｎ／ｇ ＭＬＳＳ ｍｉｎであり、操作方法とパラ
メータは実施例５と同じであり、ジクロフェナクの検出方法も実施例５と同じであり、水
中のジクロフェナクの除去率が７５．１５％であると測定された。
実施例１０
初期ＳＡＯＲは０．４ｍｇ ＮＨ４−Ｎ／ｇ ＭＬＳＳ ｍｉｎであり、操作方法とパラ
メータは実施例５と同じであり、ジクロフェナクの検出方法も実施例５と同じであり、水
中のジクロフェナクの除去率が８５．６６％であると測定された。
ジクロフェナクの除去効果に対するＳＡＯＲの影響の分析：
結論２：図４からわかるように、残りのパラメータが一定の場合、ジクロフェナクの除去
率はＳＡＯＲとともに増加する。ＳＡＯＲが０．０５ ｍｇ ＮＨ４−Ｎ／ｇ ＭＬＳＳ
ｍｉｎの場合、その除去率は５７．０５％である。ＳＡＯＲが０．４ ｍｇ ＮＨ４−
Ｎ／ｇ ＭＬＳＳ ｍｉｎの場合、その除去率は８５．６６％である。ＳＡＯＲの増加に
伴うジクロフェナク除去率の増加は小さく、また、排出アンモニア態窒素濃度が標準に達
する問題を考慮すると、０．０５ｍｇ ＮＨ４−Ｎ／ｇ ＭＬＳＳ ｍｉｎのＳＡＯＲが
最適である。
初期ＳＡＯＲは０．４ｍｇ ＮＨ４−Ｎ／ｇ ＭＬＳＳ ｍｉｎであり、操作方法とパラ
メータは実施例５と同じであり、ジクロフェナクの検出方法も実施例５と同じであり、水
中のジクロフェナクの除去率が８５．６６％であると測定された。
ジクロフェナクの除去効果に対するＳＡＯＲの影響の分析：
結論２：図４からわかるように、残りのパラメータが一定の場合、ジクロフェナクの除去
率はＳＡＯＲとともに増加する。ＳＡＯＲが０．０５ ｍｇ ＮＨ４−Ｎ／ｇ ＭＬＳＳ
ｍｉｎの場合、その除去率は５７．０５％である。ＳＡＯＲが０．４ ｍｇ ＮＨ４−
Ｎ／ｇ ＭＬＳＳ ｍｉｎの場合、その除去率は８５．６６％である。ＳＡＯＲの増加に
伴うジクロフェナク除去率の増加は小さく、また、排出アンモニア態窒素濃度が標準に達
する問題を考慮すると、０．０５ｍｇ ＮＨ４−Ｎ／ｇ ＭＬＳＳ ｍｉｎのＳＡＯＲが
最適である。
実施例１１
溶存酸素濃度は１ｍｇ／Ｌであり、操作方法とパラメータは実施例７と同じであり、ジク
ロフェナクの検出方法も実施例７と同じであり、水中のジクロフェナクの除去率が４２．
１８％であると測定された。
溶存酸素濃度は１ｍｇ／Ｌであり、操作方法とパラメータは実施例７と同じであり、ジク
ロフェナクの検出方法も実施例７と同じであり、水中のジクロフェナクの除去率が４２．
１８％であると測定された。
実施例１２
溶存酸素濃度は２ｍｇ／Ｌであり、操作方法とパラメータは実施例７と同じであり、ジク
ロフェナクの検出方法も実施例７と同じであり、水中のジクロフェナクの除去率が５６．
５０％であると測定された。
溶存酸素濃度は２ｍｇ／Ｌであり、操作方法とパラメータは実施例７と同じであり、ジク
ロフェナクの検出方法も実施例７と同じであり、水中のジクロフェナクの除去率が５６．
５０％であると測定された。
実施例１３
溶存酸素濃度は４ｍｇ／Ｌであり、操作方法とパラメータは実施例７と同じであり、ジク
ロフェナクの検出方法も実施例７と同じであり、水中のジクロフェナクの除去率が５４．
０８％であると測定された。
溶存酸素濃度は４ｍｇ／Ｌであり、操作方法とパラメータは実施例７と同じであり、ジク
ロフェナクの検出方法も実施例７と同じであり、水中のジクロフェナクの除去率が５４．
０８％であると測定された。
実施例１４
溶存酸素濃度は５ｍｇ／Ｌであり、操作方法とパラメータは実施例７と同じであり、ジク
ロフェナクの検出方法も実施例７と同じであり、水中のジクロフェナクの除去率が４５．
０５％であると測定された。
ジクロフェナクの除去効果に対する溶存酸素濃度の影響の分析：
結論３：実施例１１〜１４の結果から分かるように、残りのパラメータが一定の場合、溶
存酸素濃度が２〜４ｍｇ／Ｌの範囲にある場合、ジクロフェナクの除去率は溶存酸素濃度
によってほとんど変化せず、溶存酸素濃度が ２ｍｇ／Ｌまたは４ｍｇ／Ｌを超えると、
ジクロフェナクの除去率が低下し始め、かつ、溶存酸素濃度が３．２ｍｇ／Ｌのときにジ
クロフェナクの除去率が最大になり、実施例７と同じであり、その除去率は５７．０５％
である。他の考慮事項と組み合わせて、溶存酸素濃度を３．２ｍｇ／ＬのＳＡＯＲとする
ことが最適である。
溶存酸素濃度は５ｍｇ／Ｌであり、操作方法とパラメータは実施例７と同じであり、ジク
ロフェナクの検出方法も実施例７と同じであり、水中のジクロフェナクの除去率が４５．
０５％であると測定された。
ジクロフェナクの除去効果に対する溶存酸素濃度の影響の分析：
結論３：実施例１１〜１４の結果から分かるように、残りのパラメータが一定の場合、溶
存酸素濃度が２〜４ｍｇ／Ｌの範囲にある場合、ジクロフェナクの除去率は溶存酸素濃度
によってほとんど変化せず、溶存酸素濃度が ２ｍｇ／Ｌまたは４ｍｇ／Ｌを超えると、
ジクロフェナクの除去率が低下し始め、かつ、溶存酸素濃度が３．２ｍｇ／Ｌのときにジ
クロフェナクの除去率が最大になり、実施例７と同じであり、その除去率は５７．０５％
である。他の考慮事項と組み合わせて、溶存酸素濃度を３．２ｍｇ／ＬのＳＡＯＲとする
ことが最適である。
実施例１５
ＭＢＲのアンモニア態窒素負荷を徐々に増加し、かつ有機炭素負荷を徐々に低減すること
により硝化細菌を家畜化および濃縮し、具体的なステップは以下のとおりである。
まず、硝化細菌と流入水の質量比を１：１０になり、溶存酸素を６ｍｇ／Ｌになる条件で
、パルス曝気処理は３時間行われ、静置、濾過して上澄み液を得る。
上澄み液をＭＢＲ反応器にポンピングし、２５°Ｃの温度で、ｐＨを７．８に調整し、溶
存酸素を１．５ｍｇ／Ｌに制御し、接種したスラッジ濃度を１８ｇ／Ｌになり、流入量を
一定に保ち、初期アンモニア態窒素濃度は３００ｍｇ／Ｌであり、アンモニア態窒素濃度
が２０ｍｇ／Ｌに減少すると、流入アンモニア態窒素濃度が１３０ｍｇ／Ｌに増加する。
１１５％の還流比に従ってＭＢＲ反応器で下水を往復停止し、停止時間は１：１．５であ
り、往復停止中に電磁ロッドによって連続的に撹拌し、その後スラッジを分離し、分離さ
れたスラッジは、まず、撹拌速度が３００ｒ／ｍｉｎの条件で撹拌し、次に、８０ｋＨｚ
の超音波周波数で、１０分間処理し、濃度係数を０．９５に制御し、９８％の還流比で還
流する、最後に、処理された下水を静置して沈殿させ、スラッジはまだ還流され、沈降が
完了した後、スラッジの還流を停止させ、排水して濃縮し、３か月の期間で濃縮された硝
化細菌を家畜化し、次に、活性スラッジを濃縮された硝化細菌と混合し、家畜化および濃
縮された硝化スラッジを得る。
分析により、本方法によってスクリーニング、濃縮、および固定された優性株は、硝化細
菌の強い適応性を確保することができ、かつ家畜化および濃縮期間がより短く、わずか７
０日であることがわかった。
ＭＢＲのアンモニア態窒素負荷を徐々に増加し、かつ有機炭素負荷を徐々に低減すること
により硝化細菌を家畜化および濃縮し、具体的なステップは以下のとおりである。
まず、硝化細菌と流入水の質量比を１：１０になり、溶存酸素を６ｍｇ／Ｌになる条件で
、パルス曝気処理は３時間行われ、静置、濾過して上澄み液を得る。
上澄み液をＭＢＲ反応器にポンピングし、２５°Ｃの温度で、ｐＨを７．８に調整し、溶
存酸素を１．５ｍｇ／Ｌに制御し、接種したスラッジ濃度を１８ｇ／Ｌになり、流入量を
一定に保ち、初期アンモニア態窒素濃度は３００ｍｇ／Ｌであり、アンモニア態窒素濃度
が２０ｍｇ／Ｌに減少すると、流入アンモニア態窒素濃度が１３０ｍｇ／Ｌに増加する。
１１５％の還流比に従ってＭＢＲ反応器で下水を往復停止し、停止時間は１：１．５であ
り、往復停止中に電磁ロッドによって連続的に撹拌し、その後スラッジを分離し、分離さ
れたスラッジは、まず、撹拌速度が３００ｒ／ｍｉｎの条件で撹拌し、次に、８０ｋＨｚ
の超音波周波数で、１０分間処理し、濃度係数を０．９５に制御し、９８％の還流比で還
流する、最後に、処理された下水を静置して沈殿させ、スラッジはまだ還流され、沈降が
完了した後、スラッジの還流を停止させ、排水して濃縮し、３か月の期間で濃縮された硝
化細菌を家畜化し、次に、活性スラッジを濃縮された硝化細菌と混合し、家畜化および濃
縮された硝化スラッジを得る。
分析により、本方法によってスクリーニング、濃縮、および固定された優性株は、硝化細
菌の強い適応性を確保することができ、かつ家畜化および濃縮期間がより短く、わずか７
０日であることがわかった。
実施例１６
実施例１５の基礎上で、スラッジを接種するとき、０．２ｍｇ／Ｌの濃縮培地を加え、該
濃縮培地は、質量比が１：１：５：２：２：３：１：２のＭｇＣｌ２・６Ｈ２Ｏ、ＣａＣ
ｌ２、ＮａＨＣＯ３、ＫＨ２ＰＯ４、ＮＨ４Ｃｌ、ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ、ピルビン酸ナ
トリウムで、および微量元素である。
分析により、硝化細菌の家畜化と濃縮プロセス中に、濃縮培地を加えた後に得られた硝化
細菌の適応性がより強く、家畜化と濃縮期間は６３日であることがわかった。
実施例１５の基礎上で、スラッジを接種するとき、０．２ｍｇ／Ｌの濃縮培地を加え、該
濃縮培地は、質量比が１：１：５：２：２：３：１：２のＭｇＣｌ２・６Ｈ２Ｏ、ＣａＣ
ｌ２、ＮａＨＣＯ３、ＫＨ２ＰＯ４、ＮＨ４Ｃｌ、ＦｅＳＯ４・７Ｈ２Ｏ、ピルビン酸ナ
トリウムで、および微量元素である。
分析により、硝化細菌の家畜化と濃縮プロセス中に、濃縮培地を加えた後に得られた硝化
細菌の適応性がより強く、家畜化と濃縮期間は６３日であることがわかった。
実施例１７
実施例１６の家畜化および濃縮された硝化細菌はジクロフェナク下水の処理を実施し、処
理方法および操作パラメータは実施例１０と同じであり、水中のジクロフェナクの除去率
は８８．２５％であると測定され、本発明によって提供される硝化細菌の家畜化および濃
縮の方法は、ジクロフェナクの除去効果をある程度まで改善できることがわかる。
実施例１６の家畜化および濃縮された硝化細菌はジクロフェナク下水の処理を実施し、処
理方法および操作パラメータは実施例１０と同じであり、水中のジクロフェナクの除去率
は８８．２５％であると測定され、本発明によって提供される硝化細菌の家畜化および濃
縮の方法は、ジクロフェナクの除去効果をある程度まで改善できることがわかる。
Claims (6)
- 硝化細菌の濃縮による下水中のジクロフェナクの除去を強化する方法であって、
１）下水を固液分離のために二次沈殿タンクに流し、分離により上澄み液と沈殿物が得ら
れるステップと、
２）ステップ１）で分離された上澄み液を濃縮および家畜化された硝化スラッジのＭＢＲ
にポンピングし、硝化スラッジの初期濃度を１０００ｍｇ／Ｌに制御し、ｐＨを７．５±
０．５に調整し、溶存酸素を２〜４ｍｇ／Ｌに制御し、ＨＲＴは０．５〜１０時間であり
、スラッジ硝化液がポンピングされた高アンモニア窒素廃水によりアンモニア酸化速度（
ＳＡＯＲ）を０．０５〜０．４ｍｇ ＮＨ４＋ −Ｎ／ｇ ＭＬＳＳ ｍｉｎに維持するス
テップと、
３）ステップ２）の排水を収集して結果を分析し、水中のジクロフェナクの含有量が排出
基準を満たす場合、消毒のために紫外線消毒タンクに送られた後、排水を都市下水管網に
排出するステップと、
１）水中のジクロフェナクの含有量が排出基準を満たさない場合、ステップ２）に戻って
処理するステップと、
を含むことを特徴とする、硝化細菌の濃縮による下水中のジクロフェナクの除去を強化す
る方法。 - 前記ステップ２）において、５００ｍｇ／Ｌの重炭酸ナトリウムを使用してｐＨを調整し
、ｐＨをｐＨセンサーによってリアルタイムで測定し、かつ、必要に応じて重炭酸ナトリ
ウム原液を加えてｐＨを７．５±０．５の範囲に制御する、ことを特徴とする、
請求項１に記載の硝化細菌の濃縮による下水中のジクロフェナクの除去を強化する方法。 - 前記ステップ２）において、溶存酸素計により溶存酸素濃度を測定し、かつ、曝気装置の
バルブを調整することによりＤＯを３．２ｍｇ／Ｌに制御する、ことを特徴とする、
請求項１に記載の硝化細菌の濃縮による下水中のジクロフェナクの除去を強化する方法。 - 前記ステップ２）において、ＨＲＴは６時間に設定される、ことを特徴とする、
請求項３に記載の硝化細菌の濃縮による下水中のジクロフェナクの除去を強化する方法。 - ステップ２）において、ＳＡＯＲを０．０５ｍｇ ＮＨ４＋ −Ｎ／ｇ ＭＬＳＳ ｍｉｎ
に維持する、ことを特徴とする、
請求項１に記載の硝化細菌の濃縮による下水中のジクロフェナクの除去を強化する方法。 - ステップ３）における前記結果分析は、ジクロフェナクの濃度検出およびジクロフェナク
の除去率分析を含む、ことを特徴とする、
請求項１に記載の硝化細菌の濃縮による下水中のジクロフェナクの除去を強化する方法。
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| CN201811611209.6A CN109574399B (zh) | 2018-12-27 | 2018-12-27 | 一种基于富集硝化细菌强化去除污水中双氯芬酸的方法 |
| CN201811611209.6 | 2018-12-27 |
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| JP2009509756A (ja) * | 2005-10-06 | 2009-03-12 | シーメンス・ウォーター・テクノロジーズ・コーポレーション | 膜バイオリアクタシステムの動的制御 |
| JP2011130685A (ja) * | 2009-12-22 | 2011-07-07 | Sea Plus Corp | 魚介類の閉鎖循環式養殖方法 |
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| WO2018101888A1 (en) * | 2016-11-30 | 2018-06-07 | Nanyang Technological University | A bio-bead for biofouling control in membrane bioreactor |
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| CN100460499C (zh) * | 2005-12-22 | 2009-02-11 | 中国石化上海石油化工股份有限公司 | 序批式活性污泥法去除污水氨氮的方法 |
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2018
- 2018-12-27 CN CN201811611209.6A patent/CN109574399B/zh active Active
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2019
- 2019-11-09 JP JP2019203602A patent/JP6710359B1/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2019512380A (ja) * | 2016-03-09 | 2019-05-16 | ヴェオリア・ウォーター・ソリューションズ・アンド・テクノロジーズ・サポート | 廃水からの微量汚染物質の生物学的除去 |
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| JP2020500698A (ja) * | 2016-11-30 | 2020-01-16 | ナンヤン・テクノロジカル・ユニバーシティー | メンブレン・バイオリアクタにおける生物汚損制御用バイオビーズ |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| CN109574399B (zh) | 2021-07-30 |
| CN109574399A (zh) | 2019-04-05 |
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