JPH09141294A - 生物的窒素除去方法 - Google Patents

生物的窒素除去方法

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JPH09141294A
JPH09141294A JP30263895A JP30263895A JPH09141294A JP H09141294 A JPH09141294 A JP H09141294A JP 30263895 A JP30263895 A JP 30263895A JP 30263895 A JP30263895 A JP 30263895A JP H09141294 A JPH09141294 A JP H09141294A
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JP
Japan
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aeration tank
tank
orp
denitrification
aeration
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Application number
JP30263895A
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English (en)
Inventor
Tetsuro Fukase
哲朗 深瀬
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Kurita Water Industries Ltd
Original Assignee
Kurita Water 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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  • Activated Sludge Processes (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 曝気槽内で間欠曝気を行うことなく、安定か
つ効率的に生物的硝化・脱窒を行う。 【解決手段】 有機態窒素又はアンモニア態窒素を含む
水を、曝気槽1に導入して好気性条件下に生物的に硝
化、脱窒を行うに当り、曝気槽のDO濃度を1mg/L
より高く維持すると共にORPが+100mV以下とな
るように調整する。 【効果】 曝気槽の原水に対してDOが1mg/Lを超
える程度に十分な酸素を供給するため、硝化反応が確実
に行われる。DOが高いにも係わらず、ORPが低く維
持されているため、脱窒反応も進行し、効率的な窒素除
去を行える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は生物的窒素除去方法
に係り、特に、有機態窒素又はアンモニア態窒素を含む
水を、曝気槽内で生物的に硝化及び脱窒する生物的窒素
除去方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の生物的窒素除去方法は、硝化菌(N
itrobacter) 、亜硝酸菌(Nitrosomonas)という独立栄養
の硝化細菌による硝化工程と、通性嫌気細菌による脱窒
工程との2つの工程から成り立っており、装置構成等の
面から、次の〜による方法が知られている。
【0003】 硝化槽及び脱窒槽を直列配置し、原水
を硝化処理した後脱窒処理する方法。 脱窒槽及び硝化槽を直列配置すると共に、硝化槽か
ら脱窒槽への循環系路を設け、脱窒処理液を硝化処理
し、再度脱窒処理する方法。 上記の方法において、硝化槽に原水を分注するス
テップ脱窒法。 単一槽内で間欠曝気することにより、時間的に嫌気
条件(脱窒工程)と好気条件(硝化工程)とを交互に設
定して処理する方法。
【0004】また、曝気槽内で硝化と脱窒とを同時に生
起させる方法として、特開昭54−94756号公報に
記載の方法がある。この方法は、曝気槽内を溶存酸素
(DO)濃度1mg/L以下、酸化還元電位(ORP)
−100〜−400mVの範囲とすることで、間欠曝気
を行うことなく、硝化と共に嫌気性脱窒を行う方法であ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の生物的窒素
除去方法のうち、,及びの方法では、脱窒(嫌
気)槽と硝化(好気)槽との2つの槽を設ける必要があ
り、設置槽数の点で不利である。また、の方法では、
硝化を円滑に進行させるために、原水中のBODを予め
除去する必要がある。,の方法であれば、このよう
なBODの除去は不要であるが、の方法では、更に循
環のためのポンプを必要とするという欠点がある。ま
た、の方法では、被処理水を分注する必要があり、原
水導入系統が複雑化するという欠点がある。
【0006】の方法であれば、1つの槽のみで硝化、
脱窒を行うことができるが、曝気サイクル、即ち、槽内
を嫌気条件とする時間と好気条件とする時間とを適切に
制御するのが難しく、この時間配分が不適当であると、
硝化及び脱窒に長時間を要するようになり処理効率が低
下するという欠点がある。
【0007】特開昭54−94756号公報に記載され
る、DO濃度1mg/L以下でORPを−100〜−4
00mVの範囲とする方法では、有機物濃度とアンモニ
ア態窒素濃度が高い排水、例えばし尿を処理する場合に
は、硝化と脱窒を行うことができるが、これらの濃度が
低い排水を処理する場合には、有機物の分解は進むもの
の、アンモニアの硝化が不十分となり、窒素除去を安定
して行うことができないという不具合がある。
【0008】本発明は上記従来の問題点を解決して、曝
気槽内で間欠曝気を行うことなく、安定かつ効率的に生
物的硝化・脱窒を行うことができる生物的窒素除去方法
を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の生物的窒素除去
方法は、有機態窒素又はアンモニア態窒素を含む水(原
水)を、曝気槽に導入して好気性条件下に生物的に硝化
・脱窒を行う方法において、曝気槽の溶存酸素(DO)
濃度を1mg/Lより高く維持すると共に酸化還元電位
(ORP)が+100mV以下となるように調整するこ
とを特徴とする。
【0010】通常の場合、曝気槽では、DOを1mg/
L以上に維持する。この場合、ORPは+150mV以
上になる。特に、硝化・脱窒を曝気槽内で行う場合に
は、硝化効率を上げるために、DOは高く設定される。
この場合にはORPはより一層高くなり、一般には、+
200mV以上となる。
【0011】本発明では、このような曝気槽のDOを1
mg/Lより高く維持した状態において、適当な手段を
講じてORPを+100mV以下となるように制御する
ことにより、曝気槽内で硝化及び脱窒を行う。
【0012】本発明では、曝気槽の原水に対してDOが
1mg/Lを超える程度に十分な酸素を供給するため、
硝化反応が確実に行われる。
【0013】しかも、DOが高いにも係わらず、ORP
が低く維持されているため、脱窒反応も円滑に進行し、
効率的な窒素除去が行われる。
【0014】このように、DO>1mg/LでORP≦
+100mVとすることで、曝気槽内で脱窒が行われる
理由の詳細は明らかではないが、曝気槽内をこのような
条件に維持すると硝酸は殆ど検出されなくなる。一方、
NO2 -又はNH4 +は検出される場合があることから、嫌
気細菌とは異なる栄養細菌による好気性脱窒が生起して
いるものと推定される。
【0015】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明を詳細
に説明する。
【0016】図1〜3は本発明の一実施例方法を示す系
統図である。
【0017】本発明においては、従来、DO>1mg/
Lとした場合において、ORP≧+150mV或いはO
RP≧+200mVとなる曝気槽内を、DO>1mg/
LでORP≦+100mVとなるように制御する。DO
が1mg/L以下では、酸素が不十分で硝化を安定に行
うことができない。また、ORPが+100mVを超え
ると脱窒が起こらない。DOは過度に高いと脱窒効率が
低下し、また、ORPは過度に低いと硝化速度が低下す
る場合がある。従って、1mg/L<DO≦5mg/
L,ORP=−100〜−300mVとするのが好まし
い。
【0018】このように、曝気槽内をDO>1mg/L
でORP≦+100mVに調整する方法としては、例え
ば、次の〜の方法を採用することができる。
【0019】 図1に示す如く、原水を曝気槽1及び
沈殿槽2で処理するに当り、亜硫酸ソーダ、ヒドラジン
等の還元剤を曝気槽1に添加する。特に、ヒドラジンは
分解され難く、ORPの低下に有効である。これらの還
元剤の添加量は、曝気槽のORP値が所定範囲となる程
度であれば良く、また、その添加箇所は、曝気槽、曝気
槽への原水導入配管、或いは、後工程の沈殿槽等から曝
気槽に汚泥を返送する場合、その汚泥返送配管等のいず
れであっても良い。
【0020】 図2に示す如く、原水を曝気槽1及び
沈殿槽2で処理するに当り、沈殿槽2からの返送汚泥の
一部又は全部を嫌気槽3に導入して一定時間滞留させ
る。この場合には、返送される汚泥濃度が高い程、滞留
時間が長い程、ORPが低下し、結果的に曝気槽内のO
RPも低下する。一般に、返送汚泥の滞留時間は原水の
曝気槽滞留時間と同程度、或いはそれ以上とされ、例え
ば6〜24時間とするのが好ましい。
【0021】 図3に示す如く、原水を曝気槽1及び
沈殿槽2で処理するに当り、嫌気槽3を設け、原水と沈
殿槽2からの返送汚泥とを予め嫌気槽3で混合する。こ
の場合、原水BOD濃度が高い程、また、嫌気槽滞留時
間が長い程、ORPがより低下する。この場合における
嫌気槽滞留時間は、原水の曝気槽滞留時間と同程度、或
いはそれ以上とされ、例えば6〜24時間とするのが好
ましい。
【0022】上記,,の方法は、2以上を組み合
わせて採用しても良い。
【0023】なお、本発明において、曝気槽における好
気性生物処理は、汚泥が浮遊状態で保持された浮遊法で
も、汚泥が担体に保持された接触酸化法でも良いが、曝
気槽は、完全混合槽であることが好ましい。
【0024】このような本発明の方法は、特に、有機物
濃度、アンモニア態窒素濃度の低い排水、例えば、BO
D1000mg/L以下、NH4 −N100mg/L以
下であるような、初沈下水、食品排水等の処理に有効で
ある。
【0025】
【実施例】以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。
【0026】説明の便宜上まず比較例を挙げる。
【0027】比較例1 還元剤を添加しないこと以外は、図1に示す方法と同様
にして原水の生物的窒素除去を行った。
【0028】なお、曝気槽容量は2L,沈殿槽容量は
2.5Lとし、原水としては、下記水質の初沈下水を6
L/日の流速で通水した。
【0029】原水水質 BOD:160mg/L SS :45mg/L T−N:39mg/L NH4 −N:28mg/L NOx −N:ND また、曝気槽には、下水活性汚泥をMLSS3500m
g/Lとなるように添加して運転を開始し、pH7以下
とならないように、必要に応じてNaOHを自動制御で
添加した。
【0030】通水1週間後の処理水を分析したところ、
BOD 5mg/L以下,NH4 −N 0.7mg/
L,NO3 −N 29mg/L,NO2 −N 0.1m
g/Lであった。
【0031】このときの曝気槽のDOは2.1mg/
L,ORPは+200mVであった。
【0032】なお、BODの測定においては、硝化抑制
剤としてアリルチオ尿素2mg/Lとなるように添加し
てBODを測定した。
【0033】実施例1 比較例1において、曝気槽の曝気量をそのままで、ヒド
ラジンを0.5mg/L添加した。その結果、曝気槽の
DOは2.2mg/L,ORPは−10〜+20mVに
低下した。
【0034】得られた処理水中には当初NH4 −Nが6
mg/L程度検出されたが、2日後には低下し、2mg
/L以下となった。これと同時にNO3 −Nも低下し、
0.1〜0.4mg/Lとなった。NO2 −Nは0.9
〜3.7mg/L検出された。BODは5mg/L以下
であった。
【0035】実施例2 実施例1において、曝気量を増加して、曝気槽のDOを
5mg/L以上としたところ、ORPも上昇して+85
〜+97mVとなった。
【0036】得られた処理水は、NH4 −N:2.9〜
3.4mg/L,NO3 −N:1.1〜1.6mg/
L,NO2 −N:2.9〜3.4mg/Lであった。B
ODは5mg/L以下であった。
【0037】実施例3 図3に示す方法に従って、比較例1で処理した原水と同
様の原水の生物的窒素除去を行った。
【0038】嫌気槽としては容量1Lのものを用い、沈
殿槽の汚泥返送率(原水水量に対する返送汚泥流量の割
合)は25%とした。その他の条件は、比較例1と同様
とした。
【0039】その結果、曝気槽のDOは1.2mg/L
に低下し、ORPも+88〜+95mVに低下した。
【0040】得られた処理水はNH4 −N:0.8〜
2.5mg/L,NO3 −N:0〜1.2mg/L,N
2 −N:0.7〜2.5mg/LでBODは5mg/
L以下であった。
【0041】比較例2 比較例1において、曝気量を減らすことにより、曝気槽
のDOを1mg/L以下の0.3〜0.5mg/Lとす
ると共に、ORPを−100〜−150mVとしたこと
以外は同様に行ったところ、得られた処理水はNH4
N:23〜32mg/L,NO3 −N:0.1〜0.8
mg/L,NO2 −N:0.4〜3.1mg/L,BO
D:5〜12mg/Lであった。
【0042】以上の結果を表1にまとめて示す。
【0043】
【表1】
【0044】表1より、本発明の方法によれば、曝気槽
内で硝化及び脱窒を行って、窒素を効率的に除去するこ
とができることが明らかである。
【0045】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の生物的窒素
除去方法によれば、曝気槽内で間欠曝気を行うことな
く、安定かつ確実に生物的硝化・脱窒を行って、窒素を
効率的に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の生物的窒素除去方法の一実施例方法を
示す系統図である。
【図2】本発明の生物的窒素除去方法の他の実施例方法
を示す系統図である。
【図3】本発明の生物的窒素除去方法の別の実施例方法
を示す系統図である。
【符号の説明】
1 曝気槽 2 沈殿槽 3 嫌気槽

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有機態窒素又はアンモニア態窒素を含む
    水を、曝気槽に導入して好気性条件下に生物的に硝化、
    脱窒を行う方法において、曝気槽の溶存酸素濃度を1m
    g/Lより高く維持すると共に酸化還元電位が+100
    mV以下となるように調整することを特徴とする生物的
    窒素除去方法。
JP30263895A 1995-11-21 1995-11-21 生物的窒素除去方法 Pending JPH09141294A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006055739A (ja) * 2004-08-19 2006-03-02 Kurita Water Ind Ltd 有機物及び窒素含有排水の処理方法
KR100721682B1 (ko) * 2006-07-07 2007-05-25 서울산업대학교 산학협력단 유기물 및 질소 화합물을 동시에 제거하는 오/폐수의처리방법
JP2014018744A (ja) * 2012-07-19 2014-02-03 Yachiyo Industry Co Ltd 排水処理システム
JP2016067979A (ja) * 2014-09-29 2016-05-09 電源開発株式会社 クラゲ等廃棄物の減容化処理方法及びクラゲ等廃棄物の減容化処理装置

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