JPH05309390A - 廃水処理方法及び生物処理装置 - Google Patents

廃水処理方法及び生物処理装置

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JPH05309390A
JPH05309390A JP4114646A JP11464692A JPH05309390A JP H05309390 A JPH05309390 A JP H05309390A JP 4114646 A JP4114646 A JP 4114646A JP 11464692 A JP11464692 A JP 11464692A JP H05309390 A JPH05309390 A JP H05309390A
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JP
Japan
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tank
denitrification tank
nitrogen
denitrification
waste water
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Pending
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JP4114646A
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English (en)
Inventor
Yuji Yasuda
雄二 保田
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 廃水中の有機態窒素やアンモニア態窒素など
を硝化槽で酸化分解すると、酸化態窒素を生成する。従
来はこの酸化態窒素を脱窒槽において有機炭素源として
メタノールを注入して還元除去していた。このときに注
入するメタノール量がきわめて多いという問題があっ
た。本発明は、酸化態窒素の還元に要するメタノール量
を大巾に低減する廃水処理方法を提供する。 【構成】 凝集反応装置3、凝集フロック分離装置4で
前処理された廃水は、脱窒槽6、硝化槽7、脱窒槽8を
この順に配置して構成した生物処理装置へ導かれる。硝
化槽7を出た液は循環液9として脱窒槽6の前に戻され
る。脱窒槽6では硝化槽7で有機態窒素、アンモニア態
窒素を酸化した結果生成した酸化態窒素を、溶出有機物
を炭素源として還元除去する。脱窒槽8では残留した酸
化態窒素をメタノール10を有機炭素源として還元除去
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、産業廃水、し尿、下水
及び生活系排水などの無機態窒素、有機態窒素を含有す
る各種廃水の処理方法及びこれに使用する生物処理装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】図4によって従来技術を説明する。まず
廃水は、凝集反応装置3と凝集フロック分離装置4によ
って前処理される。すなわち、凝集反応装置3において
凝集剤2が添加されることによって廃水中の浮遊性固形
物、コロイドおよび溶解性物質の一部が凝集フロックと
され、凝集フロックは分離装置4で分離される。
【0003】前処理された廃水は次いで残留窒素を生物
処理される。すなわち、廃水は、凝集分離で「前処理」
後、硝化槽7で廃水1中の有機態窒素、アンモニア態窒
素(および有機物)を酸化分解し、その結果生成した酸
化態窒素を後段の脱窒槽6において外部より注入するメ
タノール10を有機炭素源として還元除去するものであ
る。
【0004】ここにおいて残留するメタノールは再曝気
槽12で酸化分解して除去する。なお、循環液9は脱窒
槽6で生成したアルカリを硝化槽7に循環して回収する
ためのものである。硝化槽7、脱窒槽6などからなる生
物反応槽は、浄化微生物回収用の固液分離装置を省略す
るために浄化微生物保存媒体を槽内に内蔵している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前述した生物処理にお
いて、脱窒槽6で注入するメタノール10は、硝化槽7
より流入する酸化態窒素量に対して化学量論的に2〜3
倍を目安とするが、従来法では、硝化槽7において有機
態窒素、アンモニア態窒素を酸化の結果生成した酸化態
窒素の全量をこの方式で還元除去するためメタノール量
がきわめて多いという基本的問題点がある。
【0006】本発明は、このような問題点のない廃水処
理方法と、そのための生物処理装置を提供するものであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明では、生物反応装
置として脱窒槽、硝化槽、および脱窒槽をこの順に連通
して前処理後の廃水を流すと共に硝化槽からその前の脱
窒槽へ廃水を循環させることによって原水中の有機物を
有機炭素源とすることによりメタノール注入量を低減さ
せるものである。
【0008】
【作用】生物反応装置として、前述のように脱窒槽、硝
化槽、脱窒槽と配列し、硝化槽から前段脱窒槽に混合液
を循環する方法で維持しうるT−N(全窒素)除去率に
は原水中BoDとT−Nの比率から上限が制約される。
これは、概略次式で推定できる。
【0009】 ηmax ≒Lo/(σNo)………………………(1) ここでηmax は、原水BoDを有機炭素源として除去し
うる最大T−N除去率、Loは原水BoD濃度(kg/
m3)、Noは原水T−N濃度(kg/m3)、σは、酸化態窒
素(NOx −N)1kgを還元除去するときの原水BoD
消費率である。
【0010】生物処理の前処理として凝集分離を適用す
ると一般にBoDは高率で除去しうるがT−Nはあまり
除去されず(有機態窒素は大幅に除去できるがアンモニ
ア態窒素は全く除去されない。)BoD/T−Nは0.
2〜0.4と大幅に減少し、σ=2〜3程度であるから
ηmax =0.10〜0.20となって上記方法を適用す
る意義はほとんどない、というのが従来の一般的な見方
であり、したがって、この方法は全く成立しないという
常識があった。
【0011】しかし、本発明者は、このような対象に対
してもこれ迄考えられていたのとは違う脱窒反応形態を
とってこの方法が有効であることを多くの実験によって
見出したものである。
【0012】原水を凝集分離によって「前処理」する
と、浮遊性固形物、コロイドおよび溶解性物質の一部が
除去され、後段生物処理にかかる汚濁物負荷などが大幅
低減されるが、一方BoDとT−Nの比率が大幅減少す
る。
【0013】この対象に対して脱窒槽、硝化槽、脱窒槽
と配列し、硝化槽から前段脱窒槽に混合液を循環する生
物処理法を適用すると原水有機物が少なく、嫌気部であ
ることから前段脱窒槽において浄化微生物の自己分解が
進み、それによって有機物が溶出し、これを有機炭素源
として、脱窒反応が進行する。
【0014】これによって、従来の常識で考えられてい
たT−N除去率((1)式より推定されるT−N除去
率)よりはるかに高い値を維持することができ、後段脱
窒槽で要するメタノール量を大幅低減することができる
のである。
【0015】
【実施例】次に、図1によって本発明の実施の態様を説
明する。図1において、廃水1と凝集剤2を凝集反応装
置3で混合接触して凝集反応を進行させ廃水中の浮遊性
固形物、コロイドの凝集フロック化、一部溶解性物質の
凝集フロックへのとり込みを行なう。
【0016】凝集フロック5は後段凝集フロック分離装
置4で除去される。凝集フロック分離装置4としては一
般的な重力分離、遠心分離などとともに膜分離(限外濾
過や精密濾過)など各種方式から選択してよい。凝集剤
としては、硫酸バンド、塩化第二鉄などの無機凝集剤、
高分子凝集剤などの有機系凝集剤など各種のなかから選
択する。
【0017】凝集フロック分離装置4で凝集フロック5
を除去された廃水1は、脱窒槽6に流入するが、この脱
窒槽6以下のすべての生物反応槽には浄化微生物の保持
媒体を導入し、これによって浄化微生物回収用固液分離
装置を省略している。浄化微生物の保持媒体としてはプ
ラスチック炉機を充填する方法や高分子ゲルに包括する
方法など各種の方法であってよい。
【0018】前段脱窒槽6では、硝化槽7において有機
態窒素、アンモニア態窒素酸化の結果生成した酸化態窒
素を、溶出有機物を炭素源として還元除去するものであ
る。後段脱窒槽8においてはこの部分で残留した酸化態
窒素をメタノール10を有機炭素源として還元除去し、
再曝気槽12においては、後段脱窒槽8に注入したメタ
ノール10の余剰分を酸化分解するものである。
【0019】循環液9は、硝化槽7で生成した酸化態窒
素を前段脱窒槽6に供給するためのものである。以上、
本発明を図面に基づいて具体的に説明したが、本発明は
これに限定されず、本発明の範囲内において種々の変更
を加えてよいことはいうまでもない。
【0020】
【発明の効果】本発明の効果を確認するため次の試験を
おこなった。図2には本発明の効果を確認するための試
験装置の概要図を、図3には比較のベースとなる従来法
の試験装置の概要図を示す。両図とも28以降が生物処
理であり、22〜27が前処理である。前処理におい
て、22は薬品混和槽、23は凝集剤、24はpH調整用
アルカリ、25は凝集フロック形成槽、26は凝集フロ
ック分離装置、27は凝集フロックをしめしている。
【0021】この生物処理はいずれも生物学的硝化脱窒
素法であり、図2において硝化槽9で有機態窒素および
アンモニア性窒素を酸化し、そのとき生成する酸化態窒
素を前段脱窒槽28に循環液31として戻し脱窒槽28
で廃水中有機物を有機炭素源として還元除去するもので
ある。
【0022】残留した酸化態窒素は後段脱窒槽37でメ
タノール33を有機炭素源として還元除去するが再曝気
槽34はこのとき注入したメタノール33の余剰分を除
去するためのものである。図2の試験装置の基本諸元は
次の通りである。なお、図中30は曝気用空気、32は
pH調整用アルカリ、35は処理水を示している。
【0023】(1)前処理(凝集フロックの分離手段と
して限外濾過膜を適用)…膜種類材質ポリアクリルニ
トリル(膜面積0.12m2)、分画分子量10000
0、モジュール型式キューブラ型、膜分離条件…平均
透過圧力1.5kg/cm2G、凝集剤硫酸バンド300
ppm
【0024】(2)生物処理(浄化微生物付着媒体36
としてプラスチック濾材を適用し、生物反応槽に内蔵・
固定)…槽容積、前段脱窒槽20リットル、硝化槽4
0リットル、後段脱窒槽10リットル、再曝気槽5リッ
トル、空気量、硝化槽20リットル/ min 、再曝気槽5リッ
トル/min、硝化液循環比5、メタノール注入率後段脱
窒槽流入NOX −Nの2倍、硝化槽設定pH7.5。
【0025】図3の試験装置基本諸元は次の通りであ
る。生物反応槽内に浄化微生物付着媒体としてプラスチ
ック濾材を内蔵・固定している点は図2のものと同様で
あるが、槽容積は、硝化槽29が40リットル、脱窒槽
38が30リットル、再曝気槽34が5リットルであ
り、空気量は図2と同様である。
【0026】脱窒液循環比は5、メタノールは硝化槽残
留NOX −Nの約2倍を目安として注入している。表1
に両者の比較試験結果を示す。なお、試験試料は、某し
尿処理場より採取した濾過槽汚泥分離液であり、BoD
360ppm 、T−N250ppm (内NH4 −N130
PPM )、ss670ppm である。これを前処理するとB
oD30ppm 、T−N135ppm (内NH4 −N
ppm )ss不検出であり、これが生物処理原水であ
る。
【0027】
【表1】
【0028】図2の本発明による方法では図3に示す従
来法と比較して、同一滞溜時間で同等処理水質を得るの
にメタノール注入率を約40%低減できることがわか
る。生物処理原水のBoD/T−Nは0.22であるか
ら原水BoDを有機炭素源となるT−N除去は理論的に
はほとんど期待できないはずであるが実験の結果これが
60%もあり、本発明の有効性が立証された。
【0029】このT−N除去の要因は、前段脱窒槽にお
いて浄化微生物の自己分解によってBoD溶出が進み、
これを有機炭素源として後段硝化槽で脱窒反応が進むも
のである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の態様を説明するための廃水処理
方法の系統図。
【図2】本発明の効果を証明する試験装置の概要図。
【図3】本発明による方法と比較する為の従来法の試験
装置の概要図。
【図4】従来法を説明するための廃水処理方法の系統
図。
【符号の説明】
1 廃水 2 凝集剤 3 凝集反応装置 4 凝集フロック分離装置 5 凝集フロック 6 脱窒槽 7 硝化槽 8 脱窒槽 9 循環液 10 メタノール 11 曝気空気 12 再曝気槽 13 処理水

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 廃水に凝集剤を注入して廃水中の浮遊性
    固形物、コロイドおよび溶解性物質の一部を凝集フロッ
    ク化しこれを分離除去したのち、残留窒素を生物処理で
    除去する廃水処理方法において、前記生物処理すべき廃
    水を前段脱窒槽、硝化槽及び後段脱窒槽の順に通すと共
    に前記硝化槽から前段脱窒槽に混合液を供給し循環する
    ことを特徴とする廃水処理方法。
  2. 【請求項2】 微生物付着媒体をそれぞれが内蔵した脱
    窒槽、硝化槽、及び脱窒槽をこの順に連通すると共に前
    記硝化槽からその前の脱窒槽への液循環流路を具えたこ
    とを特徴とする廃水の生物処理装置。
JP4114646A 1992-05-07 1992-05-07 廃水処理方法及び生物処理装置 Pending JPH05309390A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004141719A (ja) * 2002-10-22 2004-05-20 Ebara Corp 有機性排水の処理方法と装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20020416