JP2899807B2 - 汚濁水の処理方法および処理装置 - Google Patents
汚濁水の処理方法および処理装置Info
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
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- Activated Sludge Processes (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の理由分野＞ 本発明は、有機性汚濁物質、アンモニア化合物、リン
化合物等が共存する汚濁水を活性汚泥変法によって処理
する汚濁水の処理方法に関する。
化合物等が共存する汚濁水を活性汚泥変法によって処理
する汚濁水の処理方法に関する。
＜従来の技術＞ 汚濁水中に共存する有機物、窒素、リンを生物学的に
除去する方法として、活性汚泥変法が広く採用されてい
る。
除去する方法として、活性汚泥変法が広く採用されてい
る。
活性汚泥変法では、汚濁水に含まれる有機物、窒素、
リンを同時に除去するためには、有機物の酸化，硝化、
脱窒、脱リン等の各反応に関与する微生物の集合体をバ
ランス良く培養する必要がある。しかしながら、このよ
うに、各反応に関与する微生物の集合体をバランスよく
培養し得る条件については、十分に確立されていない。
このために、全ての反応に関与し得る微生物の集合体に
頼ることなく、有機物、窒素、リンを同時に除去し得る
方法が模索検討されている。
リンを同時に除去するためには、有機物の酸化，硝化、
脱窒、脱リン等の各反応に関与する微生物の集合体をバ
ランス良く培養する必要がある。しかしながら、このよ
うに、各反応に関与する微生物の集合体をバランスよく
培養し得る条件については、十分に確立されていない。
このために、全ての反応に関与し得る微生物の集合体に
頼ることなく、有機物、窒素、リンを同時に除去し得る
方法が模索検討されている。
第５図に、生物学的硝化／内生脱窒法よる汚濁水の処
理装置の概略構成を示す。この装置は、硝化槽４、脱窒
槽５および再曝気槽６によって構成された生物反応槽を
有しており、好気条件にて硝化工程が実施される硝化槽
４の後段に、嫌気条件にて脱窒工程を実施する脱窒槽５
が設けられている。そして、脱窒槽５による脱窒工程の
後に、再曝気槽６にて再度、曝気処理される。再曝気槽
６にて曝気処理された処理水は、沈殿池に供給されて固
液分離されるようになっており、沈殿池における上澄み
水が放流される。沈殿池における固液分離によって得ら
れる汚泥は、返送汚泥として硝化槽４に返送される。
理装置の概略構成を示す。この装置は、硝化槽４、脱窒
槽５および再曝気槽６によって構成された生物反応槽を
有しており、好気条件にて硝化工程が実施される硝化槽
４の後段に、嫌気条件にて脱窒工程を実施する脱窒槽５
が設けられている。そして、脱窒槽５による脱窒工程の
後に、再曝気槽６にて再度、曝気処理される。再曝気槽
６にて曝気処理された処理水は、沈殿池に供給されて固
液分離されるようになっており、沈殿池における上澄み
水が放流される。沈殿池における固液分離によって得ら
れる汚泥は、返送汚泥として硝化槽４に返送される。
このような装置では、脱窒槽５において、有機炭素源
を特に添加せず、前段の硝化槽４における硝化工程にて
活性汚泥に吸着した有機物や、活性汚泥微生物の細胞内
に蓄積された有機物を、有機炭素源として作用させるこ
とにより、脱窒槽５にて脱窒反応を行っている。
を特に添加せず、前段の硝化槽４における硝化工程にて
活性汚泥に吸着した有機物や、活性汚泥微生物の細胞内
に蓄積された有機物を、有機炭素源として作用させるこ
とにより、脱窒槽５にて脱窒反応を行っている。
脱窒槽５の後段に設けられた再曝気槽６では、脱窒槽
５から流入する処理水を曝気処理して好気状態にするこ
とにより、最終沈殿池での脱窒による汚泥の浮上を防止
すると共に、最終沈殿池から放流される処理水の溶存酸
素量を確保している。
５から流入する処理水を曝気処理して好気状態にするこ
とにより、最終沈殿池での脱窒による汚泥の浮上を防止
すると共に、最終沈殿池から放流される処理水の溶存酸
素量を確保している。
＜発明が解決しようとする課題＞ このように、好気条件の硝化槽４にて硝化した後に、
その後段に設けられた嫌気条件の脱窒槽５によって、汚
濁水中の窒素を内生呼吸により生物学的に脱窒処理する
ようになった生物学的硝化／内生脱窒法では、脱窒槽５
において脱窒処理を最適に行うために、アンモニア性窒
素が硝化槽４に残留しないようにする必要があり、この
ためには、硝化槽４における硝化工程にて必要とする最
少限の酸素量を把握して、その最少量の酸素を硝化槽４
に供給する必要がある。従って、硝化槽４内に流入する
汚濁水の負荷量の変動に追従して、硝化槽４内に供給さ
れる酸素量を変動させなければならない。しかしなが
ら、硝化槽４にて必要とする最少の酸素量を把握して、
硝化槽４に供給される酸素量を自動的に制御することは
容易ではなく、通常、硝化槽４に供給される酸素量はマ
ニュアル操作によって制御されている。このために、硝
化槽４において、流入する汚濁水量の変動によって、過
剰曝気や曝気不足がしばしば生じ、その結果、放流され
る処理水の水質が悪化するという問題があった。
その後段に設けられた嫌気条件の脱窒槽５によって、汚
濁水中の窒素を内生呼吸により生物学的に脱窒処理する
ようになった生物学的硝化／内生脱窒法では、脱窒槽５
において脱窒処理を最適に行うために、アンモニア性窒
素が硝化槽４に残留しないようにする必要があり、この
ためには、硝化槽４における硝化工程にて必要とする最
少限の酸素量を把握して、その最少量の酸素を硝化槽４
に供給する必要がある。従って、硝化槽４内に流入する
汚濁水の負荷量の変動に追従して、硝化槽４内に供給さ
れる酸素量を変動させなければならない。しかしなが
ら、硝化槽４にて必要とする最少の酸素量を把握して、
硝化槽４に供給される酸素量を自動的に制御することは
容易ではなく、通常、硝化槽４に供給される酸素量はマ
ニュアル操作によって制御されている。このために、硝
化槽４において、流入する汚濁水量の変動によって、過
剰曝気や曝気不足がしばしば生じ、その結果、放流され
る処理水の水質が悪化するという問題があった。
また、汚濁水中に共存するリンを生物反応槽３によっ
て生物学的に脱リン処理する場合にも、硝化槽４にて好
気条件で硝化処理する際に供給される酸素量によって、
脱リンの効果が大きく変動する。例えば、硝化槽４にて
過剰に曝気されると、嫌気条件の脱窒槽５内へ溶存酸素
が流入し、脱窒槽５では硝酸性窒素の除去率が悪化す
る。その結果、硝酸性窒素が、沈殿池を経て返送汚泥中
に残留することになり、硝化槽４における硝酸性窒素が
増加してしまう。硝化槽４において硝酸性窒素が増加す
ると、硝化槽４における脱窒も一定の限度があるため
に、後段の脱窒槽５へ持ち込まれる硝酸性窒素量が多く
なり、脱窒槽５での硝酸性窒素が完全に除去できない場
合もある。このように、脱窒槽５において硝酸性窒素が
完全に除去できない場合は、脱窒槽５でのリンの放出も
低下するために再曝気槽６におけるリンの摂取も低下す
ることになる。また、前述したように、硝化槽４におい
て、酸素供給量を自動的に制御することが容易でなく、
過剰曝気や曝気不足がしばしば生じており、生物反応槽
において効率的に脱リンすることができないという問題
もある。
て生物学的に脱リン処理する場合にも、硝化槽４にて好
気条件で硝化処理する際に供給される酸素量によって、
脱リンの効果が大きく変動する。例えば、硝化槽４にて
過剰に曝気されると、嫌気条件の脱窒槽５内へ溶存酸素
が流入し、脱窒槽５では硝酸性窒素の除去率が悪化す
る。その結果、硝酸性窒素が、沈殿池を経て返送汚泥中
に残留することになり、硝化槽４における硝酸性窒素が
増加してしまう。硝化槽４において硝酸性窒素が増加す
ると、硝化槽４における脱窒も一定の限度があるため
に、後段の脱窒槽５へ持ち込まれる硝酸性窒素量が多く
なり、脱窒槽５での硝酸性窒素が完全に除去できない場
合もある。このように、脱窒槽５において硝酸性窒素が
完全に除去できない場合は、脱窒槽５でのリンの放出も
低下するために再曝気槽６におけるリンの摂取も低下す
ることになる。また、前述したように、硝化槽４におい
て、酸素供給量を自動的に制御することが容易でなく、
過剰曝気や曝気不足がしばしば生じており、生物反応槽
において効率的に脱リンすることができないという問題
もある。
このような問題は、生物学的硝化および内生脱窒法の
特有の問題ではなく、窒素およびリンを生物学的に同時
除去する処理方法のすべてに生じる問題である。
特有の問題ではなく、窒素およびリンを生物学的に同時
除去する処理方法のすべてに生じる問題である。
本発明は、このような従来の問題を解決するものであ
り、その目的は、生物反応槽において、有機物、窒素お
よびリンを効率よく同時除去することができる汚濁水の
処理方法を提供することにある。
り、その目的は、生物反応槽において、有機物、窒素お
よびリンを効率よく同時除去することができる汚濁水の
処理方法を提供することにある。
＜課題を解決するための手段＞ 本発明の汚濁水の処理方法は、有機性汚濁物質、アン
モニア化合物、リン化合物が共存する汚濁水を、生物反
応槽における好気条件の硝化槽、脱窒槽、および好気条
件になった再曝気槽にて、活性汚泥変法により、順次、
処理する際に、生物反応槽の全体において有機物、窒素
およびリンが最も効果的に同時除去されるように、硝化
槽内における汚濁水の酸化還元電位を予め設定して、硝
化槽内における汚濁水が設定された酸化還元電位になる
ように、硝化槽における酸素供給量を制御するようにな
っており、前記硝化槽内における汚濁水の酸化還元電位
に異常が認められた場合に、生物反応槽の全体におい
て、有機物、窒素およびリンが最も効果的に同時除去さ
れるように設定された硝化槽内における汚濁水の溶存酸
素濃度に基づいて、硝化槽における酸素供給量を制御す
ることを特徴とする。
モニア化合物、リン化合物が共存する汚濁水を、生物反
応槽における好気条件の硝化槽、脱窒槽、および好気条
件になった再曝気槽にて、活性汚泥変法により、順次、
処理する際に、生物反応槽の全体において有機物、窒素
およびリンが最も効果的に同時除去されるように、硝化
槽内における汚濁水の酸化還元電位を予め設定して、硝
化槽内における汚濁水が設定された酸化還元電位になる
ように、硝化槽における酸素供給量を制御するようにな
っており、前記硝化槽内における汚濁水の酸化還元電位
に異常が認められた場合に、生物反応槽の全体におい
て、有機物、窒素およびリンが最も効果的に同時除去さ
れるように設定された硝化槽内における汚濁水の溶存酸
素濃度に基づいて、硝化槽における酸素供給量を制御す
ることを特徴とする。
また、本発明の汚濁水の処理装置は、有機性汚濁物
質、アンモニア化合物、リン化合物が共存する汚濁水
を、生物反応槽における好気条件の硝化槽、脱窒槽、お
よび好気条件になった再曝気槽にて、活性汚泥変法によ
り、順次、処理するようになった汚濁水の処理装置であ
って、硝化槽内における汚濁水の酸化還元電位を検出す
る酸化還元電位計と、硝化槽内における汚濁水の溶存酸
素濃度を検出する溶存酸素濃度計と、前記酸化還元電位
計および溶存酸素濃度計にて検出される検出値に基づい
て、硝化槽内における酸素供給量をそれぞれ制御するよ
うになっており、前記酸化還元電位計に基づく制御を、
溶存酸素濃度計に基づく制御に優先させて実施するよう
になった制御手段と、を具備することを特徴とする。
質、アンモニア化合物、リン化合物が共存する汚濁水
を、生物反応槽における好気条件の硝化槽、脱窒槽、お
よび好気条件になった再曝気槽にて、活性汚泥変法によ
り、順次、処理するようになった汚濁水の処理装置であ
って、硝化槽内における汚濁水の酸化還元電位を検出す
る酸化還元電位計と、硝化槽内における汚濁水の溶存酸
素濃度を検出する溶存酸素濃度計と、前記酸化還元電位
計および溶存酸素濃度計にて検出される検出値に基づい
て、硝化槽内における酸素供給量をそれぞれ制御するよ
うになっており、前記酸化還元電位計に基づく制御を、
溶存酸素濃度計に基づく制御に優先させて実施するよう
になった制御手段と、を具備することを特徴とする。
前記溶存酸素濃度計に異常が認められた場合には、硝
化槽における酸素供給量がマニュアル操作によって制御
される。
化槽における酸素供給量がマニュアル操作によって制御
される。
＜作用＞ 本発明の汚濁水の処理方法では、硝化槽、脱窒槽、再
曝気槽にて汚濁水が連続処理されることにより、有機
物、窒素、およびリンが同時に除去される生物反応槽に
おいて、好気条件にて硝化処理される硝化槽の酸素供給
量が、その硝化槽における酸化還元電位または溶存酸素
の値に基づいて制御される。硝化槽における酸化還元電
位または溶存酸素の値は、生物反応槽全体において、最
も効率よく有機物、窒素、リンが除去されるように予め
設定されている。これにより、硝化槽内に流入する汚濁
水量が変動した場合にも、硝化槽において過剰曝気およ
び曝気不足を招来するおそれがなく、有機物の酸化およ
び吸着、硝化、リン摂取が確実に行われる。
曝気槽にて汚濁水が連続処理されることにより、有機
物、窒素、およびリンが同時に除去される生物反応槽に
おいて、好気条件にて硝化処理される硝化槽の酸素供給
量が、その硝化槽における酸化還元電位または溶存酸素
の値に基づいて制御される。硝化槽における酸化還元電
位または溶存酸素の値は、生物反応槽全体において、最
も効率よく有機物、窒素、リンが除去されるように予め
設定されている。これにより、硝化槽内に流入する汚濁
水量が変動した場合にも、硝化槽において過剰曝気およ
び曝気不足を招来するおそれがなく、有機物の酸化およ
び吸着、硝化、リン摂取が確実に行われる。
また、硝化槽では、供給される酸素量が制御されてい
ることによって、汚泥中に嫌気ゾーンが生じ、その嫌気
ゾーンにて汚泥中の有機物を利用して脱窒も実施される
ことになり、硝化と脱窒とが同時に進行されることにな
る。従って、後段の嫌気条件の脱窒槽では、硝化槽にて
脱窒まで至らなかった一部の硝酸性窒素が効率よく除去
されるため、本来の嫌気状態となり、リンの再放出が起
こって、後段の好気条件の再曝気槽では、リンがほぼ完
全に摂取される。
ることによって、汚泥中に嫌気ゾーンが生じ、その嫌気
ゾーンにて汚泥中の有機物を利用して脱窒も実施される
ことになり、硝化と脱窒とが同時に進行されることにな
る。従って、後段の嫌気条件の脱窒槽では、硝化槽にて
脱窒まで至らなかった一部の硝酸性窒素が効率よく除去
されるため、本来の嫌気状態となり、リンの再放出が起
こって、後段の好気条件の再曝気槽では、リンがほぼ完
全に摂取される。
＜実施例＞ 以下、本発明の汚濁水の処理方法について、図面に示
す実施例に基づいて詳細に説明する。第１図は、本発明
の汚濁水の処理方法の実施に使用される装置の概略図で
ある。この装置は、有機物、窒素、リン等が共存する汚
濁水が供給される流入側沈殿池１を有しており、流入側
沈殿池１に供給された汚濁水が、流入側沈殿池１に設け
られたポンプ９によって調整槽２に供給されるようにな
っている。調整槽２に供給された汚濁水は、調整槽２に
設けられたポンプ10によって、生物反応槽３へ供給され
る。生物反応槽３は、硝化槽４と、脱窒槽５と、再曝気
槽６とによって構成されており、調整槽２から供給され
る汚濁水が、硝化槽４にて好気条件で硝化処理される。
そして、硝化処理された汚濁水は、脱窒槽５にて嫌気条
件で脱窒処理され、さらに、その後に、再曝気槽６にて
曝気処理される。
す実施例に基づいて詳細に説明する。第１図は、本発明
の汚濁水の処理方法の実施に使用される装置の概略図で
ある。この装置は、有機物、窒素、リン等が共存する汚
濁水が供給される流入側沈殿池１を有しており、流入側
沈殿池１に供給された汚濁水が、流入側沈殿池１に設け
られたポンプ９によって調整槽２に供給されるようにな
っている。調整槽２に供給された汚濁水は、調整槽２に
設けられたポンプ10によって、生物反応槽３へ供給され
る。生物反応槽３は、硝化槽４と、脱窒槽５と、再曝気
槽６とによって構成されており、調整槽２から供給され
る汚濁水が、硝化槽４にて好気条件で硝化処理される。
そして、硝化処理された汚濁水は、脱窒槽５にて嫌気条
件で脱窒処理され、さらに、その後に、再曝気槽６にて
曝気処理される。
再曝気槽６にて曝気処理された処理水は、最終沈殿池
７に供給され、この最終沈殿池７において固液分離され
る。最終沈殿池７における上澄水は、放流ライン16によ
って、砂ろ過池を経て放流される。最終沈殿池７におい
て分離された汚泥は、汚泥返送ライン８を経て、生物反
応槽３における硝化槽４へ返送されるとともに、余剰の
汚泥が汚泥排出ライン15によって装置外へ排出される。
７に供給され、この最終沈殿池７において固液分離され
る。最終沈殿池７における上澄水は、放流ライン16によ
って、砂ろ過池を経て放流される。最終沈殿池７におい
て分離された汚泥は、汚泥返送ライン８を経て、生物反
応槽３における硝化槽４へ返送されるとともに、余剰の
汚泥が汚泥排出ライン15によって装置外へ排出される。
生物反応槽３における硝化槽４には、硝化槽４内に流
入した汚濁水の酸化還元電位を検出する酸化還元電位計
11と、硝化槽４内に流入した汚濁水の溶存酸素の濃度を
検出する溶存酸素濃度計12とが設置されている。また、
硝化槽４内に流入した汚濁水には、送風機13によって空
気が供給されるようになっている。酸化還元電位計11お
よび溶存酸素計12の検出結果は、コントローラ14に与え
られており、コントローラ14には、酸化還元電位計11お
よび溶存酸素計12に基づいて送風機13を制御するよう
に、所定のプログラムが設定されている。
入した汚濁水の酸化還元電位を検出する酸化還元電位計
11と、硝化槽４内に流入した汚濁水の溶存酸素の濃度を
検出する溶存酸素濃度計12とが設置されている。また、
硝化槽４内に流入した汚濁水には、送風機13によって空
気が供給されるようになっている。酸化還元電位計11お
よび溶存酸素計12の検出結果は、コントローラ14に与え
られており、コントローラ14には、酸化還元電位計11お
よび溶存酸素計12に基づいて送風機13を制御するよう
に、所定のプログラムが設定されている。
硝化槽４内では、送風機13によって空気が供給された
好気条件にて、汚濁水における有機物の酸化、吸着、硝
化、脱窒、リン摂取等が行われる。そして、後段の脱窒
槽５では、酸素が供給されない嫌気条件で、汚濁水にお
ける硝酸性窒素の内生脱窒が行われるとともに、汚泥か
ら汚濁水内にリンが放出される。さらに、再曝気槽６で
は、曝気処理によって、リンの再摂取が行われることに
なる。従って、生物反応槽３では、有機物、窒素、リン
等がそれぞれ同時に除去されることになる。
好気条件にて、汚濁水における有機物の酸化、吸着、硝
化、脱窒、リン摂取等が行われる。そして、後段の脱窒
槽５では、酸素が供給されない嫌気条件で、汚濁水にお
ける硝酸性窒素の内生脱窒が行われるとともに、汚泥か
ら汚濁水内にリンが放出される。さらに、再曝気槽６で
は、曝気処理によって、リンの再摂取が行われることに
なる。従って、生物反応槽３では、有機物、窒素、リン
等がそれぞれ同時に除去されることになる。
硝化槽４に設けられた送風機13は、酸化還元電位計11
にて検出される硝化槽４内の汚濁水の酸化還元電位に基
づいて主制御されるようになっており、酸化還元電位計
11が異常になった場合には、溶存酸素濃度計12にて検出
される硝化槽４内の汚濁水の溶存酸素濃度に基づいて、
送風機13が制御されるようになっている。コントローラ
14には、生物反応槽３において最も効果的に有機物、窒
素、リンが同時除去することができる酸化還元電位の最
適値が予め設定されており、その最適値になるように、
送風機13が制御されて、硝化槽４内に供給される酸素量
が調整される。
にて検出される硝化槽４内の汚濁水の酸化還元電位に基
づいて主制御されるようになっており、酸化還元電位計
11が異常になった場合には、溶存酸素濃度計12にて検出
される硝化槽４内の汚濁水の溶存酸素濃度に基づいて、
送風機13が制御されるようになっている。コントローラ
14には、生物反応槽３において最も効果的に有機物、窒
素、リンが同時除去することができる酸化還元電位の最
適値が予め設定されており、その最適値になるように、
送風機13が制御されて、硝化槽４内に供給される酸素量
が調整される。
酸化還元電位および溶存酸素濃度は、第２図に示すグ
ラフから明らかなように、酸化還元電位が90〜180mVの
範囲にて良好な相関関係を有している。コントローラ14
には、予め設定された酸化還元電位の最適値に対応した
溶存酸素濃度の値も、第２図のグラフに基づいて設定さ
れている。酸化還元電位は、通常、嫌気状態と好気状態
の境界付近では、溶存酸素濃度よりも容易に測定できる
ために、本発明では、送風機13を、硝化槽４に設けられ
た酸化還元電位計11にて検出される汚濁水の酸化還元電
位に基づいて主制御することとし、酸化還元電位を検出
する酸化還元電位計11に異常が認められた場合に、硝化
槽４に設けられた溶存酸素濃度計14にて検出される汚濁
水の溶存酸素濃度に基づいて送風機13を制御するように
なっている。
ラフから明らかなように、酸化還元電位が90〜180mVの
範囲にて良好な相関関係を有している。コントローラ14
には、予め設定された酸化還元電位の最適値に対応した
溶存酸素濃度の値も、第２図のグラフに基づいて設定さ
れている。酸化還元電位は、通常、嫌気状態と好気状態
の境界付近では、溶存酸素濃度よりも容易に測定できる
ために、本発明では、送風機13を、硝化槽４に設けられ
た酸化還元電位計11にて検出される汚濁水の酸化還元電
位に基づいて主制御することとし、酸化還元電位を検出
する酸化還元電位計11に異常が認められた場合に、硝化
槽４に設けられた溶存酸素濃度計14にて検出される汚濁
水の溶存酸素濃度に基づいて送風機13を制御するように
なっている。
なお、硝化槽４内における汚濁水の酸化還元電位の設
定値および溶存酸素濃度の設定値は、汚濁水の水温、汚
濁水の性状等によって異なるために、硝化槽４に供給さ
れる汚濁水を水質検査して、汚濁水の水質、水温等に対
応した最適値が設定される。
定値および溶存酸素濃度の設定値は、汚濁水の水温、汚
濁水の性状等によって異なるために、硝化槽４に供給さ
れる汚濁水を水質検査して、汚濁水の水質、水温等に対
応した最適値が設定される。
第３図（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、第１図に示
す装置を使用して汚濁水を９か月にわたって処理した場
合における生物反応槽での窒素濃度の変化およびリン濃
度の変化を示したものである。硝化槽４にて送風機13に
よる空気量を制御するに際して、汚濁水の酸化還元電位
（ORP）を、22日（1SRT）の周期で、100mV、125mV、150
mV、180mV、115mVに、それぞれ順番に設定し、それらの
各設定値になるように、送風機13によって供給される空
気量を変更して、硝化槽４に供給される酸素量をそれぞ
れ制御した。その結果、硝化槽４における汚濁水の酸化
還元電位を125mVに設定して酸素量を制御した場合に、
生物反応槽３における硝化槽４（Ａ槽）、脱窒槽５（Ｂ
槽）、再曝気槽６（Ｃ槽）において、それぞれの窒素濃
度およびリン濃度が最も効果的になっていると判断し、
以後、硝化槽４における汚濁水の酸化還元電位の設定値
を、125mVに設定して送風機13を制御したところ、第３
図（ａ）および（ｂ）にそれぞれ示すように、生物反応
槽３における処理水は、窒素およびリンが効果的に除去
されていた。この場合の生物反応槽３における処理水の
水質を表１に示す。なお、硝化槽４において送風機13の
制御を実施しない場合の生物反応槽３の処理水の水質
を、従来法として表１に併記する。
す装置を使用して汚濁水を９か月にわたって処理した場
合における生物反応槽での窒素濃度の変化およびリン濃
度の変化を示したものである。硝化槽４にて送風機13に
よる空気量を制御するに際して、汚濁水の酸化還元電位
（ORP）を、22日（1SRT）の周期で、100mV、125mV、150
mV、180mV、115mVに、それぞれ順番に設定し、それらの
各設定値になるように、送風機13によって供給される空
気量を変更して、硝化槽４に供給される酸素量をそれぞ
れ制御した。その結果、硝化槽４における汚濁水の酸化
還元電位を125mVに設定して酸素量を制御した場合に、
生物反応槽３における硝化槽４（Ａ槽）、脱窒槽５（Ｂ
槽）、再曝気槽６（Ｃ槽）において、それぞれの窒素濃
度およびリン濃度が最も効果的になっていると判断し、
以後、硝化槽４における汚濁水の酸化還元電位の設定値
を、125mVに設定して送風機13を制御したところ、第３
図（ａ）および（ｂ）にそれぞれ示すように、生物反応
槽３における処理水は、窒素およびリンが効果的に除去
されていた。この場合の生物反応槽３における処理水の
水質を表１に示す。なお、硝化槽４において送風機13の
制御を実施しない場合の生物反応槽３の処理水の水質
を、従来法として表１に併記する。
また、このような制御を実施した場合における生物反
応槽３の各槽における処理水および放流水の窒素濃度お
よびリン濃度を、第４図（ａ）および（ｂ）にそれぞれ
示す。第４図（ａ）に示すように、沈殿池１に流入する
汚濁水（Inf.）では、窒素は、ほとんどが有機窒素（Or
g.N）およびアンモニア体窒素（NH4−Ｎ）として含まれ
ており、また、溶解性窒素（Ｄ−org−Ｎ）もわずかに
含まれている。そして、汚泥返送ライン８によって生物
反応槽３に返送される汚濁水とともに生物反応槽３内に
流入する汚濁水（Inf.＋RS）では、有機体窒素（Org.−
Ｎ）およびアンモニア体窒素（NH4−Ｎ）の割合は、流
入する汚濁水（Inf.）における割合よりも低下してお
り、生物反応槽３の硝化槽４（Ce11A）では、硝化によ
って、有機体窒素（Org.−Ｎ）がほぼ摂取されて、わず
かに硝酸体窒素（NOX−Ｎ）およびアンモニア体窒素（N
H4−Ｎ）が残留している。従って、硝化槽４では、過剰
曝気および曝気不足を招来することなく、酸化、吸着お
よび硝化されている。
応槽３の各槽における処理水および放流水の窒素濃度お
よびリン濃度を、第４図（ａ）および（ｂ）にそれぞれ
示す。第４図（ａ）に示すように、沈殿池１に流入する
汚濁水（Inf.）では、窒素は、ほとんどが有機窒素（Or
g.N）およびアンモニア体窒素（NH4−Ｎ）として含まれ
ており、また、溶解性窒素（Ｄ−org−Ｎ）もわずかに
含まれている。そして、汚泥返送ライン８によって生物
反応槽３に返送される汚濁水とともに生物反応槽３内に
流入する汚濁水（Inf.＋RS）では、有機体窒素（Org.−
Ｎ）およびアンモニア体窒素（NH4−Ｎ）の割合は、流
入する汚濁水（Inf.）における割合よりも低下してお
り、生物反応槽３の硝化槽４（Ce11A）では、硝化によ
って、有機体窒素（Org.−Ｎ）がほぼ摂取されて、わず
かに硝酸体窒素（NOX−Ｎ）およびアンモニア体窒素（N
H4−Ｎ）が残留している。従って、硝化槽４では、過剰
曝気および曝気不足を招来することなく、酸化、吸着お
よび硝化されている。
その後の脱窒槽５（Ce11B）では、前段の硝化槽４に
おいては、供給される酸素量が必要最少限に制御されて
いることにより、硝酸体窒素（NOX−Ｎ）の内生脱窒が
効率よく実施され、硝酸体窒素（NOX−Ｎ）がほぼ完全
に摂取されている。その結果、脱窒槽５（Ce11図Ｂ）の
処理水には、わずかなアンモニア体窒素（NH4−Ｎ）お
よび溶解性窒素（Ｄ−org−Ｎ）が含まれている。その
後、再曝気槽６（CellC）では、曝気処理によって、ア
ンモニア体窒素（NH4−Ｎ）および有機体窒素（Ｄ−org
−Ｎ）の割合がさらに低下している。そして、このよう
に再曝気槽６（CellC）での窒素の割合が低下している
ことによって、最終沈殿池７での脱窒による汚泥の浮上
が防止されることになり、放流ライン16から放流される
処理水（Bio.Eff）には、有機体窒素（Ｄ−org−Ｎ）お
よびアンモニア体窒素（NH4−Ｎ）がわずかに含まれた
状態になっている。
おいては、供給される酸素量が必要最少限に制御されて
いることにより、硝酸体窒素（NOX−Ｎ）の内生脱窒が
効率よく実施され、硝酸体窒素（NOX−Ｎ）がほぼ完全
に摂取されている。その結果、脱窒槽５（Ce11図Ｂ）の
処理水には、わずかなアンモニア体窒素（NH4−Ｎ）お
よび溶解性窒素（Ｄ−org−Ｎ）が含まれている。その
後、再曝気槽６（CellC）では、曝気処理によって、ア
ンモニア体窒素（NH4−Ｎ）および有機体窒素（Ｄ−org
−Ｎ）の割合がさらに低下している。そして、このよう
に再曝気槽６（CellC）での窒素の割合が低下している
ことによって、最終沈殿池７での脱窒による汚泥の浮上
が防止されることになり、放流ライン16から放流される
処理水（Bio.Eff）には、有機体窒素（Ｄ−org−Ｎ）お
よびアンモニア体窒素（NH4−Ｎ）がわずかに含まれた
状態になっている。
第４図（ｂ）は、リンの挙動を示すものである。前述
したように、生物反応槽３の再曝気槽６（Ce11C）から
の処理水には、硝酸体窒素がほとんど存在しないため
に、最終沈殿池７から汚泥返送ライン８によって汚泥が
返送される際に、汚泥からリンが吐出され、従って、返
送汚濁水（RS）に含まれるリンの割合が大きくなるが、
汚濁返送ライン８にて返送される汚濁水（RS）が、沈殿
池１に取り入れられる汚濁水（Inf.）とともに生物反応
槽３内に流入しているために、生物反応槽３内に流入す
る汚濁水（Inf.＋RS）に含まれるリンの割合は、沈殿池
１に流入する汚濁水におけるリンの濃度よりも大きくな
っている。そして、生物反応槽３における硝化槽４（Ce
11A）では、好気条件によってリンは過剰摂取されるこ
とにより、汚濁水内にはリンはほとんど残留していない
が、その後の脱窒槽５（Ce11B）では、嫌気条件によっ
て汚泥から汚濁水内にリンが放出され、その後の再曝気
槽６（Ce11C）では、好気条件によって汚濁水内のリン
がほぼ完全に再摂取される。しかしながら、放流ライン
16から放流される処理水（Bio.Eff）には、最終沈殿池
７における汚泥の浮上等によって、微量のリンが含まれ
ている。
したように、生物反応槽３の再曝気槽６（Ce11C）から
の処理水には、硝酸体窒素がほとんど存在しないため
に、最終沈殿池７から汚泥返送ライン８によって汚泥が
返送される際に、汚泥からリンが吐出され、従って、返
送汚濁水（RS）に含まれるリンの割合が大きくなるが、
汚濁返送ライン８にて返送される汚濁水（RS）が、沈殿
池１に取り入れられる汚濁水（Inf.）とともに生物反応
槽３内に流入しているために、生物反応槽３内に流入す
る汚濁水（Inf.＋RS）に含まれるリンの割合は、沈殿池
１に流入する汚濁水におけるリンの濃度よりも大きくな
っている。そして、生物反応槽３における硝化槽４（Ce
11A）では、好気条件によってリンは過剰摂取されるこ
とにより、汚濁水内にはリンはほとんど残留していない
が、その後の脱窒槽５（Ce11B）では、嫌気条件によっ
て汚泥から汚濁水内にリンが放出され、その後の再曝気
槽６（Ce11C）では、好気条件によって汚濁水内のリン
がほぼ完全に再摂取される。しかしながら、放流ライン
16から放流される処理水（Bio.Eff）には、最終沈殿池
７における汚泥の浮上等によって、微量のリンが含まれ
ている。
このように、生物反応槽３内における硝化槽４の好気
条件を制御することによって、生物反応槽３では、有機
物、窒素、リンの生物学的同時除去が良好に行われるこ
とが確認された。
条件を制御することによって、生物反応槽３では、有機
物、窒素、リンの生物学的同時除去が良好に行われるこ
とが確認された。
また、生物反応槽３における硝化槽４に設けられた酸
化還元電位計11によって計測される酸化還元電位に基づ
いて送風機13を制御している間において、酸化還元電位
計11が正常に動作しない状態になった場合には、酸化還
元電位計11に基づく送風機13の制御を中止して、硝化槽
４に設けられた溶存酸素濃度計12にて計測される溶存酸
素濃度に基づいて送風機13が制御されるようになってい
る。さらに、この溶存酸素濃度計12も正常に動作しない
状態になった場合には、溶存酸素濃度計12に基づく送風
機13の制御も中止され、送風機13は、マニュアル操作に
切り換えられるようになっている。
化還元電位計11によって計測される酸化還元電位に基づ
いて送風機13を制御している間において、酸化還元電位
計11が正常に動作しない状態になった場合には、酸化還
元電位計11に基づく送風機13の制御を中止して、硝化槽
４に設けられた溶存酸素濃度計12にて計測される溶存酸
素濃度に基づいて送風機13が制御されるようになってい
る。さらに、この溶存酸素濃度計12も正常に動作しない
状態になった場合には、溶存酸素濃度計12に基づく送風
機13の制御も中止され、送風機13は、マニュアル操作に
切り換えられるようになっている。
即ち、硝化槽４に設けられた酸化還元電位計11の検出
値変動幅が、予め設定された変動幅以上になり、そのよ
うな状態が一定時間以上にわたって継続する場合、また
は、酸化還元電位計11による検出値が、異常値として予
め設定された値に達した場合に、酸化還元電位計11に異
常が発生しているものと認定し、酸化還元電位計11に基
づく送風機13の制御を中止して、溶存酸素計12に基づい
て送風機13が制御される。
値変動幅が、予め設定された変動幅以上になり、そのよ
うな状態が一定時間以上にわたって継続する場合、また
は、酸化還元電位計11による検出値が、異常値として予
め設定された値に達した場合に、酸化還元電位計11に異
常が発生しているものと認定し、酸化還元電位計11に基
づく送風機13の制御を中止して、溶存酸素計12に基づい
て送風機13が制御される。
そして、溶存酸素濃度計12による検出結果に基づいて
送風機13を制御する場合には、溶存酸素濃度12にて検出
される溶存酸素濃度が、正常に動作する酸化還元電位計
11にて検出される酸化還元電位に対応するように補正さ
れ、酸化還元電位に基づく送風機13の制御と同様の制御
が実施される。
送風機13を制御する場合には、溶存酸素濃度12にて検出
される溶存酸素濃度が、正常に動作する酸化還元電位計
11にて検出される酸化還元電位に対応するように補正さ
れ、酸化還元電位に基づく送風機13の制御と同様の制御
が実施される。
さらに、このような溶存酸素濃度計12に基づく送風機
13の制御が実施されている場合に、酸化還元電位計11に
おける異常の認定と同様にして、溶存酸素濃度計12に異
常が発生しているものと認定されると、溶存酸素濃度計
12に基づく制御も中止されて、送風機13は、マニュアル
操作されることになる。この場合、例えば、酸化還元電
位計11によって検出される酸化還元電位に基づく制御に
おける送風機13の送風量の平均量になるように、送風機
13がマニュアル操作される。
13の制御が実施されている場合に、酸化還元電位計11に
おける異常の認定と同様にして、溶存酸素濃度計12に異
常が発生しているものと認定されると、溶存酸素濃度計
12に基づく制御も中止されて、送風機13は、マニュアル
操作されることになる。この場合、例えば、酸化還元電
位計11によって検出される酸化還元電位に基づく制御に
おける送風機13の送風量の平均量になるように、送風機
13がマニュアル操作される。
＜発明の効果＞ 本発明の汚濁水の処理方法は、このように、生物反応
槽における硝化槽の酸素供給量を酸化還元電位またはよ
って酸素の値に基づいて制御するようになっているため
に、硝化槽、脱窒槽および再曝気槽という同一の処理系
統内にて、有機物、窒素およびリンを、生物反応に溶存
効率よく同時に除去することができる。また、硝化槽内
に対する汚濁水の流入量が変動した場合にも、硝化槽に
おいて過剰曝気および曝気不足を招来するおそれがな
い。さらに、硝化槽では、アンモニア体窒素を硝酸体窒
素に硝化させるために必要な最少の酸素量に制御される
ために、汚泥中に嫌気ゾーンが生じ、その嫌気ゾーン内
にて汚泥中の有機物を利用した脱窒も実施されることに
なり、硝化と脱窒とが同時に進行する。従って、後段の
脱窒槽においては、残留する硝酸性窒素の脱窒のみが実
施されるために、脱窒が効率よく実施されることにな
る。そして、脱窒槽において、硝酸体窒素がほとんどな
くなることによって、リンの再放出が起こり、後段の好
気条件の再曝気槽において、リンがほぼ完全に摂取され
ることになる。
槽における硝化槽の酸素供給量を酸化還元電位またはよ
って酸素の値に基づいて制御するようになっているため
に、硝化槽、脱窒槽および再曝気槽という同一の処理系
統内にて、有機物、窒素およびリンを、生物反応に溶存
効率よく同時に除去することができる。また、硝化槽内
に対する汚濁水の流入量が変動した場合にも、硝化槽に
おいて過剰曝気および曝気不足を招来するおそれがな
い。さらに、硝化槽では、アンモニア体窒素を硝酸体窒
素に硝化させるために必要な最少の酸素量に制御される
ために、汚泥中に嫌気ゾーンが生じ、その嫌気ゾーン内
にて汚泥中の有機物を利用した脱窒も実施されることに
なり、硝化と脱窒とが同時に進行する。従って、後段の
脱窒槽においては、残留する硝酸性窒素の脱窒のみが実
施されるために、脱窒が効率よく実施されることにな
る。そして、脱窒槽において、硝酸体窒素がほとんどな
くなることによって、リンの再放出が起こり、後段の好
気条件の再曝気槽において、リンがほぼ完全に摂取され
ることになる。
第１図は、本発明の汚泥水の処理方法の実施に使用され
る装置の概略構成図、第２図は、酸化還元電位と溶存酸
素濃度との関係を示すグラフ、第３図（ａ）および
（ｂ）は、それぞれ、第１図に示す装置によって９か月
間にわたって汚濁水を処理した場合の窒素およびリンの
濃度分布を示すグラフ、第４図（ａ）および（ｂ）は、
それぞれ、その装置における窒素およびリンの挙動を示
すグラフ、第５図は、従来の汚濁水の処理装置の一例を
示す概略構成図である。 ３…生物反応槽、４…硝化槽、５…脱窒槽、６…再曝気
槽、11…酸化還元電位計、12…溶存酸素濃度計、13…送
風機、14…コントローラ。
る装置の概略構成図、第２図は、酸化還元電位と溶存酸
素濃度との関係を示すグラフ、第３図（ａ）および
（ｂ）は、それぞれ、第１図に示す装置によって９か月
間にわたって汚濁水を処理した場合の窒素およびリンの
濃度分布を示すグラフ、第４図（ａ）および（ｂ）は、
それぞれ、その装置における窒素およびリンの挙動を示
すグラフ、第５図は、従来の汚濁水の処理装置の一例を
示す概略構成図である。 ３…生物反応槽、４…硝化槽、５…脱窒槽、６…再曝気
槽、11…酸化還元電位計、12…溶存酸素濃度計、13…送
風機、14…コントローラ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 利助 神奈川県鎌倉市七里ケ浜東３―19―４ (56)参考文献 特開 昭61−54296（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−126599（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−187996（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−1490（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】有機性汚濁物質、アンモニア化合物、リン
化合物が共存する汚濁水を、生物反応槽における好気条
件の硝化槽、脱窒槽、および好気条件になった再曝気槽
にて、活性汚泥変法により、順次、処理する際に、生物
反応槽の全体において有機物、窒素およびリンが最も効
果的に同時除去されるように、硝化槽内における汚濁水
の酸化還元電位を予め設定して、硝化槽内における汚濁
水が設定された酸化還元電位になるように、硝化槽にお
ける酸素供給量を制御するようになっており、前記硝化
槽内における汚濁水の酸化還元電位に異常が認められた
場合に、生物反応槽の全体において、有機物、窒素およ
びリンが最も効果的に同時除去されるように設定された
硝化槽内における汚濁水の溶存酸素濃度に基づいて、硝
化槽における酸素供給量を制御することを特徴とする汚
濁水の処理方法。 - 【請求項２】有機性汚濁物質、アンモニア化合物、リン
化合物が共存する汚濁水を、生物反応槽における好気条
件の硝化槽、脱窒槽、および好気条件になった再曝気槽
にて、活性汚泥変法により、順次、処理するようになっ
た汚濁水の処理装置であって、 硝化槽内における汚濁水の酸化還元電位を検出する酸化
還元電位計と、 硝化槽内における汚濁水の溶存酸素濃度を検出する溶存
酸素濃度計と、 前記酸化還元電位計および溶存酸素濃度計にて検出され
る検出値に基づいて、硝化槽内における酸素供給量をそ
れぞれ制御するようになっており、前記酸化還元電位計
に基づく制御を、溶存酸素濃度計に基づく制御に優先さ
せて実施するようになった制御手段と、 を具備することを特徴とする汚濁水の処理装置。 - 【請求項３】前記溶存酸素濃度計に異常が認められた場
合には、硝化槽における酸素供給量がマニュアル操作に
よって制御される請求項２に記載の汚濁水の処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32287688A JP2899807B2 (ja) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | 汚濁水の処理方法および処理装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32287688A JP2899807B2 (ja) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | 汚濁水の処理方法および処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02169095A JPH02169095A (ja) | 1990-06-29 |
| JP2899807B2 true JP2899807B2 (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=18148600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32287688A Expired - Fee Related JP2899807B2 (ja) | 1988-12-20 | 1988-12-20 | 汚濁水の処理方法および処理装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2899807B2 (ja) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS571490A (en) * | 1980-06-05 | 1982-01-06 | Hitachi Plant Eng & Constr Co Ltd | Method and apparatus for automatical control of aeration in active sludge process for disposal of sewage |
| JPS6154296A (ja) * | 1984-08-24 | 1986-03-18 | Suido Kiko Kk | 汚水処理方法 |
| JPS61187996A (ja) * | 1985-02-18 | 1986-08-21 | Kubota Ltd | 有機性汚水の硝化・脱窒方法 |
| JPS63126599A (ja) * | 1986-11-17 | 1988-05-30 | Nippon Steel Corp | 排水の生物化学的処理方法 |
-
1988
- 1988-12-20 JP JP32287688A patent/JP2899807B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02169095A (ja) | 1990-06-29 |
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