JP4995215B2 - 汚水処理設備 - Google Patents
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処理すべき原水が流入する嫌気槽と、この嫌気槽から流出する処理原水が流入する無酸素槽と、この無酸素槽から流出する処理原水が流入する好気槽と、この好気槽から流出する処理原水が流入する沈殿槽と、この沈殿槽内に堆積する汚泥を前記無酸素槽に返送する汚泥返送ラインと、前記無酸素槽から前記嫌気槽への汚泥の一部を返送する汚泥循環ラインとを備えた汚水処理設備であって、
前記嫌気槽内の処理原水流入口から処理原水流出口に向けて押し出し流れを生じさせる逆流規制部を設けると共に、前記嫌気槽内の処理原水流出口付近の底部から汚泥を引き抜き、この汚泥を前記嫌気槽内の原水流入口付近の底部に流入させる嫌気槽内汚泥循環ラインを設けたことを特徴とする汚水処理設備である。
第1の発明にかかる汚水処理設備であって、
前記嫌気槽内のORP値を検出するための嫌気槽内ORP値検出手段を設けると共に、この嫌気槽内ORP値検出手段によって検出されたORP値に基づいて前記汚泥循環ラインにおける循環汚泥量を制御する循環汚泥量制御手段を設けたことを特徴とする汚水処理設備である。
第1または第2の発明にかかる汚水処理設備であって、
前記無酸素槽内のORP値を検出するための無酸素槽内ORP値検出手段を設けると共に、この無酸素槽内ORP値検出手段によって検出されたORP値に基づいて前記汚泥返送ラインにおける返送汚泥量を制御する返送汚泥量制御手段を設けたことを特徴とする汚水処理設備である。
第1〜第3のいずれかの発明にかかる汚水処理設備であって、
前記好気槽から前記無酸素槽へ硝化液を返送する硝化液返送ラインを設けたことを特徴とする汚水処理設備である。
第1または第2の発明にかかる汚水処理設備であって、
前記好気槽から前記無酸素槽へ硝化液を返送する硝化液返送ラインを設けると共に、前記無酸素槽内のORP値を検出するための無酸素槽内ORP値検出手段を設け、更に、この無酸素槽内ORP値検出手段によって検出されたORP値に基づいて、前記硝化液返送ラインにおける硝化液の返送量の単独制御、もしくは、前記硝化液返送ラインにおける硝化液の返送量および前記汚泥返送ラインにおける返送汚泥量の複合制御を行う制御手段を設けたことを特徴とする汚水処理設備である。
第1〜第5のいずれかの発明にかかる汚水処理設備であって、
前記無酸素槽を、処理原水が流入する入口領域と他の領域とに区画し、前記汚泥返送ラインからの返送汚泥を、この入口領域内に投入するとともに、この入口領域内に、攪拌手段を設けたことを特徴とする汚水処理設備である。
第6の発明にかかる汚水処理設備であって、
前記他の領域を複数の領域に区画し、これら複数の領域のうち処理原水が前記好気槽へ向けて流出する出口領域に、この出口領域を無酸素状態から好気状態に変更させる好気手段を設けたことを特徴とする汚水処理設備である。
水処理施設における既設の最初沈殿池を前記嫌気槽として利用したことを特徴とする第1〜第7のいずれかの発明にかかる汚水処理設備である。
た。そこで、第8の発明の汚水処理設備では、既設の最初沈殿池を嫌気槽として利用することにより、処理対象原水の性状に応じた新たな汚水処理設備を構築した。こうすることで、コスト面や設備稼働の復旧にかかる時間的な面での不利を抑制しながら、処理効率を上げることができる。
<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態に係る汚水処理システム(汚水処理設備)を説明するための概略構成図である。
最初沈殿池1から流出する上澄液(原水)は、嫌気槽2に流入し、無酸素槽3からの循
環汚泥と混ぜ合わされる。この原水に含まれる有機物は、嫌気槽2内で微生物のリン放出に利用される。具体的には、無酸素槽3から送り込まれる循環汚泥中の微生物の細胞中には、ポリリン酸が蓄積している。嫌気状態では、細胞中のポリリン酸は加水分解されて、正リン酸として原水中に放出され、原水中の有機物は細胞内に摂取される。このとき、リン酸の放出速度は、一般的に原水中の有機物濃度が高いほど大きい。また、原水中に硝酸、亜硝酸が多く含まれていると、一般的にリン放出効率を低下させると推察されている。
無酸素槽3では、脱窒作用が行われる。具体的には、無酸素条件下で硝酸性窒素等が還元され、窒素ガスとなって大気に放出され除去される。なお、その際に必要とされる水素供与体には、原水中の有機物が利用される。以上が、窒素除去作用である。
(無酸素槽内ORP値検出手段)、符号100は、これらのORP計32、33からの検出値を取り込んで、駆動ポンプ61、81を制御する制御装置である。なお、この制御装置100は、内部処理機能部を模式的に示すものであり、嫌気槽2内のORP計32の信号に基づいて汚泥循環ライン8の駆動ポンプ81を制御する制御部101と、無酸素槽3内のORP計33の信号に基づいて汚泥返送ライン6の駆動ポンプ61を制御する制御部102とを持ち、前者の制御部101が循環汚泥量制御手段に相当し、後者の制御部102が返送汚泥量制御手段に相当する。
、検出したORP値に応じて、制御装置100が次のように制御を行う。例えば、検出したORP値が、絶対嫌気範囲より低い場合には、駆動ポンプ81による循環汚泥の移送量を増やし、絶対嫌気範囲より高い場合には、駆動ポンプ81による循環汚泥の移送量を減らすか、完全に移送を停止する。これにより、嫌気槽2内のORP値を制御する。
続いて、本発明の第2の実施形態について説明する。
図2は、第2の実施形態に係る汚水処理システム(汚水処理設備)を説明するための概略構成図である。この第2の実施形態の汚水処理システム(以下、第2システムと称する)の基本構成は、第1システムに、好気槽4から無酸素槽3へ硝化液を返送する硝化液返送ライン7を付加したものである。硝化液返送ライン7には、硝化液の移送を行う駆動ポンプ71が備わっている。
C*D/(A+D)=B ・・・・(1)
ると、以下の式(2)、(3)が成り立つ。
E=R/(1+R) ・・・・(2)
R=(D+F)/A ・・・・(3)
について説明する。
(1)「流入口近傍のリン濃度が流出口近傍のリン濃度に比較して低い」(2)「嫌気槽2内における下流側のリン濃度が上流側のリン濃度に比較して上昇傾向にある」という
条件を全て満たす場合に、押し出し流れであると判断する。
出後の微生物等が無酸素槽3へ流出することになり、リン放出効率の低下を軽減できる(図4参照)。なお、前述の押し出し流れの判断方法は、上澄液中のリン濃度の測定のみではなく、前記微生物中(沈降汚泥中)のリン濃度を測定することによって行うこともできる。この場合には、前述の方法とは逆となり、上流側の微生物中のリン濃度が、下流側の微生物中のリン濃度よりも上昇傾向にある場合に、押し出し流れと判断する。
、この第2システムでは、押し出し流れを効率良く生じさせるために、逆流規制部23を設けている。この逆流規制部23について詳述する。
数の部屋に区画する複数の仕切板を立設してなり、仕切板の上方を原水が流動することができるようになっている。この仕切板の作用により逆流が規制され、入ってきた流入原水の量だけ、処理原水が流出口2bから無酸素槽3へ向けて流出する。そのため、嫌気槽2内には、押し出し流れ(プラグフロー)が生じる。
部とを連絡する配管25bと、配管を介して汚泥を移送する循環ポンプ25aからなる。嫌気槽内汚泥循環ライン25を設けると、嫌気槽3内で汚泥が循環し、嫌気槽2内での汚泥滞留時間が増加する。その結果、有機物の加水分解、酸発酵(可溶化)が進み、生成した生物易分解性有機物によってリン放出が促進される。
。なお、この第2システムも、第1システムと同様、最終沈殿池5からの返送汚泥を、無酸素槽3の上流側(好ましくは、処理原水流入口近傍)に返送し、かつ、無酸素槽3の下流側(好ましくは、処理原水流出口近傍)から引き抜いた汚泥を、循環汚泥として嫌気槽2に返送する。また、この第2システムでは、硝化液返送ライン7において、好気槽4の下流側(好ましくは、処理原水流出口近傍)から硝化液を引き抜き、無酸素槽3の上流側(好ましくは、処理原水流入口近傍)に返送する。
続いて、本発明の第3の実施形態の汚水処理システム(汚水処理設備)について説明する。この第3の実施形態の汚水処理システム(以下、第3システムと称する)は、AO法(嫌気好気活性汚泥法)を実施していた汚水処理システム(AOシステム)を改造することで、本発明の汚水処理設備(第3システム)を構築した例である。
2 嫌気槽
3 無酸素槽
4 好気槽
5 最終沈殿池(沈殿槽)
6 汚泥返送ライン
7 硝化液返送ライン
8 汚泥循環ライン
23 逆流規制部
26 攪拌機
25 嫌気槽内汚泥循環ライン
32,33 ORP計
41 第1攪拌手段
42 第2攪拌手段
43 第3攪拌手段
45 散気用ブロア(好気手段)
61 駆動ポンプ
71 駆動ポンプ
81 駆動ポンプ
100,100B 制御装置(制御手段、汚泥循環量制御手段、返送汚泥量制御手段)
R1 入口領域R3 出口領域
Claims (8)
- 処理すべき原水が流入する嫌気槽と、この嫌気槽から流出する処理原水が流入する無酸素槽と、この無酸素槽から流出する処理原水が流入する好気槽と、この好気槽から流出する処理原水が流入する沈殿槽と、この沈殿槽内に堆積する汚泥を前記無酸素槽に返送する汚泥返送ラインと、前記無酸素槽から前記好気槽への汚泥の一部を返送する汚泥循環ラインとを備えた汚水処理設備であって、
前記嫌気槽内の処理原水流入口から処理原水流出口に向けて押し出し流れを生じさせる逆流規制部を設けると共に、前記嫌気槽内の処理原水流出口付近の底部から汚泥を引き抜き、この汚泥を前記嫌気槽内の原水流入口付近の底部に流入させる嫌気槽内汚泥循環ラインを設けたことを特徴とする汚水処理設備。 - 請求項1に記載の汚水処理設備であって、
前記嫌気槽内のORP値を検出するための嫌気槽内ORP値検出手段を設けると共に、この嫌気槽内ORP値検出手段によって検出されたORP値に基づいて前記汚泥循環ラインにおける循環汚泥量を制御する循環汚泥量制御手段を設けたことを特徴とする汚水処理設備。 - 請求項1または2に記載の汚水処理設備であって、
前記無酸素槽内のORP値を検出するための無酸素槽内ORP値検出手段を設けると共に、この無酸素槽内ORP値検出手段によって検出されたORP値に基づいて前記汚泥返送ラインにおける返送汚泥量を制御する返送汚泥量制御手段を設けたことを特徴とする汚水処理設備。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の汚水処理設備であって、
前記好気槽から前記無酸素槽へ硝化液を返送する硝化液返送ラインを設けたことを特徴とする汚水処理設備。 - 請求項1または2に記載の汚水処理設備であって、
前記好気槽から前記無酸素槽へ硝化液を返送する硝化液返送ラインを設けると共に、前記無酸素槽内のORP値を検出するための無酸素槽内ORP値検出手段を設け、更に、この無酸素槽内ORP値検出手段によって検出されたORP値に基づいて、前記硝化液返送ラインにおける硝化液の返送量の単独制御、もしくは、前記硝化液返送ラインにおける硝化液の返送量および前記汚泥返送ラインにおける返送汚泥量の複合制御を行う制御手段を設けたことを特徴とする汚水処理設備。 - 請求項1〜5のいずれかに記載の汚水処理設備であって、
前記無酸素槽を、処理原水が流入する入口領域と他の領域とに区画し、前記汚泥返送ラインからの返送汚泥を、この入口領域内に投入するとともに、この入口領域内に、攪拌手段を設けたことを特徴とする汚水処理設備。 - 請求項6に記載の汚水処理設備であって、
前記他の領域を複数の領域に区画し、これら複数の領域のうち処理原水が前記好気槽へ向けて流出する出口領域に、この出口領域を無酸素状態から好気状態に変更させる好気手段を設けたことを特徴とする汚水処理設備。 - 水処理施設における既設の最初沈殿池を前記嫌気槽として利用したことを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の汚水処理設備。
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