JPH1099886A - 活性汚泥循環変法による廃水の窒素除去方法 - Google Patents
活性汚泥循環変法による廃水の窒素除去方法Info
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- JPH1099886A JPH1099886A JP25470696A JP25470696A JPH1099886A JP H1099886 A JPH1099886 A JP H1099886A JP 25470696 A JP25470696 A JP 25470696A JP 25470696 A JP25470696 A JP 25470696A JP H1099886 A JPH1099886 A JP H1099886A
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- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
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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】 窒素分濃度の高い廃水でも十分な窒素除去を
行うことができる、活性汚泥循環変法による廃水の窒素
除去方法を提供する。 【解決手段】 有機物と還元性窒素を含む廃水を嫌気槽
と好気槽により循環処理した後に最終沈澱処理する活性
汚泥循環変法による廃水の窒素除去方法において、固形
物滞留時間を管理すると共に嫌気槽の酸化還元電位を制
御することを特徴とする。
行うことができる、活性汚泥循環変法による廃水の窒素
除去方法を提供する。 【解決手段】 有機物と還元性窒素を含む廃水を嫌気槽
と好気槽により循環処理した後に最終沈澱処理する活性
汚泥循環変法による廃水の窒素除去方法において、固形
物滞留時間を管理すると共に嫌気槽の酸化還元電位を制
御することを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機物と還元性窒
素を含む廃水を嫌気槽（脱窒槽）と好気槽（硝化槽）に
より循環処理した後に最終沈澱処理する活性汚泥循環変
法により廃水中の窒素を除去する方法に関する。
素を含む廃水を嫌気槽（脱窒槽）と好気槽（硝化槽）に
より循環処理した後に最終沈澱処理する活性汚泥循環変
法により廃水中の窒素を除去する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、活性汚泥循環変法による廃水の窒
素除去においては、固形物滞留時間（ＳＲＴ：Sludge R
etention Time)および硝化槽の溶存酸素（ＤＯ：Disolv
ed Oxygen)の管理により、窒素を安定して除去し、良好
な処理水質を維持できるとされていた。
素除去においては、固形物滞留時間（ＳＲＴ：Sludge R
etention Time)および硝化槽の溶存酸素（ＤＯ：Disolv
ed Oxygen)の管理により、窒素を安定して除去し、良好
な処理水質を維持できるとされていた。
【０００３】すなわち、嫌気槽と好気槽で構成される反
応タンク内での固形物滞留時間（ＳＲＴ）を長くとれ
ば、水温が低い期間でも硝化細菌の増殖が進みアンモニ
アの硝化が起こり易い。また、硝化が進んで硝酸や亜硝
酸を含む活性汚泥混合液を、炭素系有機物が存在する条
件下で溶存酸素（ＤＯ）の無い状態に保てば、脱窒細菌
が働き窒素除去が進行する。
応タンク内での固形物滞留時間（ＳＲＴ）を長くとれ
ば、水温が低い期間でも硝化細菌の増殖が進みアンモニ
アの硝化が起こり易い。また、硝化が進んで硝酸や亜硝
酸を含む活性汚泥混合液を、炭素系有機物が存在する条
件下で溶存酸素（ＤＯ）の無い状態に保てば、脱窒細菌
が働き窒素除去が進行する。
【０００４】上記従来の方法は、主として都市廃水を処
理対象としており、その限りにおいては良好な処理水質
が得られていた。しかし、本発明者が検討を行った結
果、工場廃水、工場廃水が流入する都市下水、汚泥脱離
液などを処理対象とした場合、都市下水と比較して窒素
分や有機物濃度が高いため、固形物滞留時間ＳＲＴと溶
存酸素ＤＯを管理する従来の方法では十分な窒素除去を
行えないことが分かった。
理対象としており、その限りにおいては良好な処理水質
が得られていた。しかし、本発明者が検討を行った結
果、工場廃水、工場廃水が流入する都市下水、汚泥脱離
液などを処理対象とした場合、都市下水と比較して窒素
分や有機物濃度が高いため、固形物滞留時間ＳＲＴと溶
存酸素ＤＯを管理する従来の方法では十分な窒素除去を
行えないことが分かった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、窒素分濃度
と有機物濃度が高い廃水でも十分な窒素除去を行うこと
ができる、活性汚泥循環変法による廃水の窒素除去方法
を提供することを目的とする。
と有機物濃度が高い廃水でも十分な窒素除去を行うこと
ができる、活性汚泥循環変法による廃水の窒素除去方法
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の目的は、本発明に
よれば、有機物と還元性窒素を含む廃水を嫌気槽と好気
槽により循環処理した後に最終沈澱処理する活性汚泥循
環変法による廃水の窒素除去方法において、固形物滞留
時間を管理すると共に嫌気槽の酸化還元電位を制御する
ことを特徴とする活性汚泥循環変法による廃水の窒素除
去方法によって達成される。
よれば、有機物と還元性窒素を含む廃水を嫌気槽と好気
槽により循環処理した後に最終沈澱処理する活性汚泥循
環変法による廃水の窒素除去方法において、固形物滞留
時間を管理すると共に嫌気槽の酸化還元電位を制御する
ことを特徴とする活性汚泥循環変法による廃水の窒素除
去方法によって達成される。
【０００７】本発明は、本発明者が新規に見出した下記
の原理に基づいている。すなわち、嫌気槽の酸化還元電
位（ＯＲＰ：Oxidation Reduction Potential）が低下
し過ぎると、好気槽でいくら曝気しても好気槽のＯＲＰ
は上昇せず、好気槽内で硝化反応が進行せず、結局嫌気
槽内での脱窒反応への反応物質の供給がなされないた
め、窒素除去が行われない。従来の知見では、好気槽の
ＤＯを２ｍｇ／Ｌ以上に保てば硝化反応が進むとされて
おり、嫌気槽の嫌気度が硝化細菌に与える影響が無視さ
れてきた。
の原理に基づいている。すなわち、嫌気槽の酸化還元電
位（ＯＲＰ：Oxidation Reduction Potential）が低下
し過ぎると、好気槽でいくら曝気しても好気槽のＯＲＰ
は上昇せず、好気槽内で硝化反応が進行せず、結局嫌気
槽内での脱窒反応への反応物質の供給がなされないた
め、窒素除去が行われない。従来の知見では、好気槽の
ＤＯを２ｍｇ／Ｌ以上に保てば硝化反応が進むとされて
おり、嫌気槽の嫌気度が硝化細菌に与える影響が無視さ
れてきた。
【０００８】これは、嫌気槽の嫌気度が大き過ぎると、
好気槽から嫌気槽に循環してきた活性汚泥中の硝化細菌
の活性が低下してしまい、好気槽での硝化反応が進行し
なくなるためである。そこで、本発明の方法において
は、嫌気槽の酸化還元電位（ＯＲＰ）を適度な範囲に制
御することにより、硝化細菌の活性を維持し、好気槽で
の硝化反応の進行を確保する。
好気槽から嫌気槽に循環してきた活性汚泥中の硝化細菌
の活性が低下してしまい、好気槽での硝化反応が進行し
なくなるためである。そこで、本発明の方法において
は、嫌気槽の酸化還元電位（ＯＲＰ）を適度な範囲に制
御することにより、硝化細菌の活性を維持し、好気槽で
の硝化反応の進行を確保する。
【０００９】従来の方法では固形物滞留時間ＳＲＴと硝
化槽の溶存酸素ＤＯを管理していた。これに対して、本
発明の方法では固形物滞留時間ＳＲＴと酸化還元電位Ｏ
ＲＰを管理するが、これに加えて更に好気槽の溶存酸素
ＤＯも管理するようにしてもよい。従来から知られてい
るように、好気槽での硝化反応は下記式（１）（２）に
よりアンモニアが亜硝酸へ、亜硝酸が硝酸へ酸化される
過程で代表され、嫌気槽での脱窒反応は下記式（３）
（４）（５）により硝酸が亜硝酸へ、亜硝酸および硝酸
が窒素ガスへ還元される過程で代表される。
化槽の溶存酸素ＤＯを管理していた。これに対して、本
発明の方法では固形物滞留時間ＳＲＴと酸化還元電位Ｏ
ＲＰを管理するが、これに加えて更に好気槽の溶存酸素
ＤＯも管理するようにしてもよい。従来から知られてい
るように、好気槽での硝化反応は下記式（１）（２）に
よりアンモニアが亜硝酸へ、亜硝酸が硝酸へ酸化される
過程で代表され、嫌気槽での脱窒反応は下記式（３）
（４）（５）により硝酸が亜硝酸へ、亜硝酸および硝酸
が窒素ガスへ還元される過程で代表される。
【００１０】〔好気槽での硝化反応〕 ＮＨ4 - ＋（３／２）Ｏ2 →ＮＯ2 - ＋Ｈ2 Ｏ＋２Ｈ+ ・・・・(1) ＮＯ2 - ＋（１／２）Ｏ2 →ＮＯ3 - ・・・・・・・・・・・・(2) 〔嫌気槽での脱窒反応〕 ２ＮＯ3 - ＋２（Ｈ2 ）→２ＮＯ2 - ＋２Ｈ2 Ｏ・・・・・・・(3) ２ＮＯ2 - ＋３（Ｈ2 ）→Ｎ2 ＋２ＯＨ- ＋２Ｈ2 Ｏ・・・・・(4) ２ＮＯ3 - ＋５（Ｈ2 ）→Ｎ2 ＋２ＯＨ- ＋４Ｈ2 Ｏ・・・・・(5) 好気槽の溶存酸素ＤＯは基本的には硝化細菌の活性すな
わち硝化反応の反応速度の指標であり、これに対して嫌
気槽の酸化還元電位ＯＲＰは処理水中の酸化物質と還元
物質の比すなわち嫌気槽での脱窒反応の平衡の位置を示
す指標である。現実に起こり得る好気槽の溶存酸素ＤＯ
と嫌気槽の酸化還元電位ＯＲＰとの対応関係には、下記
の４通りの場合がある。
わち硝化反応の反応速度の指標であり、これに対して嫌
気槽の酸化還元電位ＯＲＰは処理水中の酸化物質と還元
物質の比すなわち嫌気槽での脱窒反応の平衡の位置を示
す指標である。現実に起こり得る好気槽の溶存酸素ＤＯ
と嫌気槽の酸化還元電位ＯＲＰとの対応関係には、下記
の４通りの場合がある。
【００１１】まず、好気槽の溶存酸素ＤＯが高く、嫌気
槽の酸化還元電位ＯＲＰが０〜−３００ｍＶの嫌気度の
場合は、好気槽で十分な量の溶存酸素ＤＯの存在により
硝化細菌の活性が高く硝化反応が十分に進行し、同時に
嫌気槽での脱窒反応も十分に進行している。すなわち、
好気槽での硝化反応が十分進行していることによりアン
モニアの酸化による亜硝酸および硝酸が十分に生成して
おり、嫌気槽での脱窒反応へ反応物質が十分に供給され
平衡の位置が反応物質側（上記式(3) 〜(5) で左側）で
はなく生成物質側（右）へ寄っている。この場合は、十
分に窒素除去された良好な処理水質が得られる。この良
好な処理水質に対して、好気槽の溶存酸素ＤＯが高いこ
とと嫌気槽の酸化還元電位ＯＲＰが０〜−３００ｍＶの
範囲にあることが、正しく対応している。
槽の酸化還元電位ＯＲＰが０〜−３００ｍＶの嫌気度の
場合は、好気槽で十分な量の溶存酸素ＤＯの存在により
硝化細菌の活性が高く硝化反応が十分に進行し、同時に
嫌気槽での脱窒反応も十分に進行している。すなわち、
好気槽での硝化反応が十分進行していることによりアン
モニアの酸化による亜硝酸および硝酸が十分に生成して
おり、嫌気槽での脱窒反応へ反応物質が十分に供給され
平衡の位置が反応物質側（上記式(3) 〜(5) で左側）で
はなく生成物質側（右）へ寄っている。この場合は、十
分に窒素除去された良好な処理水質が得られる。この良
好な処理水質に対して、好気槽の溶存酸素ＤＯが高いこ
とと嫌気槽の酸化還元電位ＯＲＰが０〜−３００ｍＶの
範囲にあることが、正しく対応している。
【００１２】次に、好気槽の溶存酸素ＤＯは高いが、嫌
気槽の酸化還元電位ＯＲＰが−３００ｍＶ以下までの嫌
気度に低下した場合、好気槽で十分な溶存酸素ＤＯが存
在するにも係わらず、前記のように嫌気槽通過中に嫌気
度が大きすぎて硝化細菌の活性が低下する等、溶存酸素
ＤＯ以外の要因で硝化細菌の活性が低下し好気槽での硝
化反応が進行しておらず、その結果、嫌気槽での脱窒反
応も反応物質の不足により進行していない。すなわち、
硝化反応の平衡（上記式（１））が生成物質側（右）で
はなく反応物質側（左）に寄っている。結局この場合に
は、窒素除去が十分に行われず処理水質が悪化する。こ
の処理水質の悪化に対して、好気槽の溶存酸素ＤＯが高
いことは正しく対応していない。嫌気槽の酸化還元電位
ＯＲＰが低すぎることが正しく対応している。
気槽の酸化還元電位ＯＲＰが−３００ｍＶ以下までの嫌
気度に低下した場合、好気槽で十分な溶存酸素ＤＯが存
在するにも係わらず、前記のように嫌気槽通過中に嫌気
度が大きすぎて硝化細菌の活性が低下する等、溶存酸素
ＤＯ以外の要因で硝化細菌の活性が低下し好気槽での硝
化反応が進行しておらず、その結果、嫌気槽での脱窒反
応も反応物質の不足により進行していない。すなわち、
硝化反応の平衡（上記式（１））が生成物質側（右）で
はなく反応物質側（左）に寄っている。結局この場合に
は、窒素除去が十分に行われず処理水質が悪化する。こ
の処理水質の悪化に対して、好気槽の溶存酸素ＤＯが高
いことは正しく対応していない。嫌気槽の酸化還元電位
ＯＲＰが低すぎることが正しく対応している。
【００１３】さらに好気槽のＤＯが高く、しかも嫌気槽
のＯＲＰが０ｍＶ以上となる場合がある。これは都市下
水などに雨水が混入する場合などに見られる。この場
合、ＳＲＴが５日以上あれば硝化反応（１），（２）は
進行するが、脱窒反応（３）（４）（５）は進行しにく
い。この処理水質の悪化に対しては、嫌気槽のＯＲＰが
高すぎることが対応している。好気槽のＤＯが高いこと
は正しく対応していない。
のＯＲＰが０ｍＶ以上となる場合がある。これは都市下
水などに雨水が混入する場合などに見られる。この場
合、ＳＲＴが５日以上あれば硝化反応（１），（２）は
進行するが、脱窒反応（３）（４）（５）は進行しにく
い。この処理水質の悪化に対しては、嫌気槽のＯＲＰが
高すぎることが対応している。好気槽のＤＯが高いこと
は正しく対応していない。
【００１４】最後に、好気槽の溶存酸素ＤＯが低い場合
には硝化反応および有機物の分解も進行しないので、嫌
気槽の脱窒反応への反応物質の供給も無く、酸化還元電
位ＯＲＰも必然的に低くなる。この場合は、処理水質は
当然悪化する。この処理水質の悪化に対して、好気槽の
溶存酸素ＤＯが低いことと嫌気槽の酸化還元電位ＯＲＰ
が低すぎることは、いずれも正しく対応している。
には硝化反応および有機物の分解も進行しないので、嫌
気槽の脱窒反応への反応物質の供給も無く、酸化還元電
位ＯＲＰも必然的に低くなる。この場合は、処理水質は
当然悪化する。この処理水質の悪化に対して、好気槽の
溶存酸素ＤＯが低いことと嫌気槽の酸化還元電位ＯＲＰ
が低すぎることは、いずれも正しく対応している。
【００１５】上記第２、第３の場合のように、好気槽の
溶存酸素ＤＯが高くても、溶存酸素ＤＯ以外の要因によ
って硝化細菌の活性が低下し硝化反応が進行しない場合
があるため、従来のように固形物滞留時間ＳＲＴと好気
槽の溶存酸素ＤＯのみの管理では、処理水質を正確に制
御できない。これに対して本発明においては、固形物滞
留時間ＳＲＴと嫌気槽の酸化還元電位ＯＲＰとを適当な
範囲に管理するので、酸化還元電位ＯＲＰにより処理水
質を直接監視し正確に制御することができる。
溶存酸素ＤＯが高くても、溶存酸素ＤＯ以外の要因によ
って硝化細菌の活性が低下し硝化反応が進行しない場合
があるため、従来のように固形物滞留時間ＳＲＴと好気
槽の溶存酸素ＤＯのみの管理では、処理水質を正確に制
御できない。これに対して本発明においては、固形物滞
留時間ＳＲＴと嫌気槽の酸化還元電位ＯＲＰとを適当な
範囲に管理するので、酸化還元電位ＯＲＰにより処理水
質を直接監視し正確に制御することができる。
【００１６】特に、都市廃水に比べて窒素分の濃度が高
い工業廃水を処理する場合には、嫌気槽の嫌気度が大き
くなり易く、その結果、嫌気槽通過中に硝化細菌の活性
が低下し、好気槽の溶存酸素ＤＯが高くても、硝化反応
が進行せず処理水質が悪化する場合がある。好気槽の溶
存酸素ＤＯを管理指標とする従来の方法ではこの場合に
正確に対処して良好な水質を得ることができないが、本
発明の方法では嫌気槽の酸化還元電位ＯＲＰの制御によ
り常に安定して十分に窒素除去を行い良好な処理水質を
得ることができる。
い工業廃水を処理する場合には、嫌気槽の嫌気度が大き
くなり易く、その結果、嫌気槽通過中に硝化細菌の活性
が低下し、好気槽の溶存酸素ＤＯが高くても、硝化反応
が進行せず処理水質が悪化する場合がある。好気槽の溶
存酸素ＤＯを管理指標とする従来の方法ではこの場合に
正確に対処して良好な水質を得ることができないが、本
発明の方法では嫌気槽の酸化還元電位ＯＲＰの制御によ
り常に安定して十分に窒素除去を行い良好な処理水質を
得ることができる。
【００１７】このように嫌気槽の酸化還元電位ＯＲＰを
制御することの必要性は、窒素分濃度が比較的低い都市
廃水を前提としていた従来の方法では見逃されてきた新
たな視点である。より具体的には、嫌気槽の酸化還元電
位ＯＲＰを脱窒反応に適した０ｍＶ〜−３００ｍＶ（Ａ
ｇ／ＡｇＣｌ基準。以下、酸化還元電位ＯＲＰについて
は全て同様。）、より厳密には−１００〜−２００ｍＶ
に維持するように、嫌気槽を曝気および／または表面攪
拌することが望ましい。嫌気槽の脱窒反応を進行させる
ために必要な嫌気状態を確保するには酸化還元電位ＯＲ
Ｐを０ｍＶ以下にすることが望ましい。これは脱窒細菌
は嫌気状態はもちろん、好気状態でも増殖し得る通性細
菌であり、好気状態では亜硝酸および硝酸から酸素を奪
うよりも外囲環境から酸素を奪うようになり、脱窒反応
が進行しないためである。
制御することの必要性は、窒素分濃度が比較的低い都市
廃水を前提としていた従来の方法では見逃されてきた新
たな視点である。より具体的には、嫌気槽の酸化還元電
位ＯＲＰを脱窒反応に適した０ｍＶ〜−３００ｍＶ（Ａ
ｇ／ＡｇＣｌ基準。以下、酸化還元電位ＯＲＰについて
は全て同様。）、より厳密には−１００〜−２００ｍＶ
に維持するように、嫌気槽を曝気および／または表面攪
拌することが望ましい。嫌気槽の脱窒反応を進行させる
ために必要な嫌気状態を確保するには酸化還元電位ＯＲ
Ｐを０ｍＶ以下にすることが望ましい。これは脱窒細菌
は嫌気状態はもちろん、好気状態でも増殖し得る通性細
菌であり、好気状態では亜硝酸および硝酸から酸素を奪
うよりも外囲環境から酸素を奪うようになり、脱窒反応
が進行しないためである。
【００１８】嫌気槽通過中に硝化細菌の活性が低下し過
ぎないようにするためには嫌気槽の酸化還元電位ＯＲＰ
を−３００ｍＶ以上にすることが望ましい。−３００ｍ
Ｖ以下になるとＨ2 Ｓの発生等により、硝化菌が阻害を
受けると思われる。嫌気槽の酸化還元電位ＯＲＰを脱窒
反応に適した範囲に制御するのと併せて、好気槽の酸化
還元電位ＯＲＰも硝化反応に適した範囲に制御すること
が望ましい。その場合は、好気槽の酸化還元電位ＯＲＰ
を硝化反応に適した＋５０ｍＶ〜＋２００ｍＶに維持す
るように、好気槽を曝気および／または表面攪拌するこ
とが望ましい。酸化還元電位ＯＲＰを＋５０ｍＶ以上と
することにより、硝化反応が進行する。特に上限はない
が、＋２００ｍＶ以上より高くしても、硝化反応の進行
が更に促進されることはなく、余分な曝気あるいは表面
攪拌が無駄になる。
ぎないようにするためには嫌気槽の酸化還元電位ＯＲＰ
を−３００ｍＶ以上にすることが望ましい。−３００ｍ
Ｖ以下になるとＨ2 Ｓの発生等により、硝化菌が阻害を
受けると思われる。嫌気槽の酸化還元電位ＯＲＰを脱窒
反応に適した範囲に制御するのと併せて、好気槽の酸化
還元電位ＯＲＰも硝化反応に適した範囲に制御すること
が望ましい。その場合は、好気槽の酸化還元電位ＯＲＰ
を硝化反応に適した＋５０ｍＶ〜＋２００ｍＶに維持す
るように、好気槽を曝気および／または表面攪拌するこ
とが望ましい。酸化還元電位ＯＲＰを＋５０ｍＶ以上と
することにより、硝化反応が進行する。特に上限はない
が、＋２００ｍＶ以上より高くしても、硝化反応の進行
が更に促進されることはなく、余分な曝気あるいは表面
攪拌が無駄になる。
【００１９】また、固形物滞留時間ＳＲＴおよび嫌気槽
の酸化還元電位ＯＲＰの管理と併せて、従来のように好
気槽の溶存酸素ＤＯ管理を行うことも望ましい。酸化還
元電位ＯＲＰにより処理水質を直接監視することができ
るが、酸化還元電位ＯＲＰが低下し処理水質が悪化した
際に、好気槽の溶存酸素ＤＯも監視していれば、水質悪
化の原因が好気槽の溶存酸素ＤＯであるか否かが直ちに
分かる。好気槽の溶存酸素ＤＯも管理する場合には、好
気槽の溶存酸素ＤＯを＋２ｍｇ／Ｌ以上に維持するよう
に、好気槽を曝気および／または表面攪拌することが望
ましい。
の酸化還元電位ＯＲＰの管理と併せて、従来のように好
気槽の溶存酸素ＤＯ管理を行うことも望ましい。酸化還
元電位ＯＲＰにより処理水質を直接監視することができ
るが、酸化還元電位ＯＲＰが低下し処理水質が悪化した
際に、好気槽の溶存酸素ＤＯも監視していれば、水質悪
化の原因が好気槽の溶存酸素ＤＯであるか否かが直ちに
分かる。好気槽の溶存酸素ＤＯも管理する場合には、好
気槽の溶存酸素ＤＯを＋２ｍｇ／Ｌ以上に維持するよう
に、好気槽を曝気および／または表面攪拌することが望
ましい。
【００２０】本発明の方法によれば、水温が１５℃以上
の場合、十分に窒素除去を行い良好な処理水質を得るに
は、固形物滞留時間ＳＲＴは５日以上とれば十分であ
る。さらに、処理効率を上昇させるために、好気槽およ
び／または嫌気槽に、ウレタンフォーム担体、プラスチ
ックス担体、ポリアクリルアミドなどのゲル担体などの
浮遊担体を添加しても、かまわない。槽容量あたり１０
〜２０Ｖ／Ｖ％添加することにより、効率を２０〜４０
％向上できる。高炉水砕スラグや砂などの無機系単体を
１〜５Ｗ／Ｖ％添加しても効率を向上できる。
の場合、十分に窒素除去を行い良好な処理水質を得るに
は、固形物滞留時間ＳＲＴは５日以上とれば十分であ
る。さらに、処理効率を上昇させるために、好気槽およ
び／または嫌気槽に、ウレタンフォーム担体、プラスチ
ックス担体、ポリアクリルアミドなどのゲル担体などの
浮遊担体を添加しても、かまわない。槽容量あたり１０
〜２０Ｖ／Ｖ％添加することにより、効率を２０〜４０
％向上できる。高炉水砕スラグや砂などの無機系単体を
１〜５Ｗ／Ｖ％添加しても効率を向上できる。
【００２１】
〔実施例１〕図１に、本発明の活性汚泥循環変法による
窒素除去方法を行う廃水処理装置の配置例を模式的に示
す。有機物と還元性窒素を含む廃水が同図の左端から嫌
気槽に流入し、更に嫌気槽から好気槽に移動し、好気槽
で生成した硝化液は嫌気槽へ循環する。嫌気槽と好気槽
により循環処理した後に最終沈澱池で沈澱処理され、処
理水として図の右端から排出される。
窒素除去方法を行う廃水処理装置の配置例を模式的に示
す。有機物と還元性窒素を含む廃水が同図の左端から嫌
気槽に流入し、更に嫌気槽から好気槽に移動し、好気槽
で生成した硝化液は嫌気槽へ循環する。嫌気槽と好気槽
により循環処理した後に最終沈澱池で沈澱処理され、処
理水として図の右端から排出される。
【００２２】図１の装置により特に窒素分の多い皮革工
場の廃水を下記条件で処理した。 〔廃水〕（平均値。単位：ｍｇ／Ｌ） ｐＨ ：８．９ ＢＯＤ ：８５３ ＣＯＤ ：５８０ Ｓ−ＣＯＤ：４０８ ＴＯＣ ：４０５ ＳＳ ：５０６ Ｍ−Ａｌｋ：３７９ Ｔ−Ｎ ：２４７ Ｋ−Ｎ ：２４７ ＮＨ4 −Ｎ：８９ ＮＯ2 −Ｎ：０．２０ ＮＯ3 −Ｎ：０．１８ 〔処理条件〕 固形物滞留時間（ＳＲＴ）：５〜５７日 循環比（Ｒ） ：３（循環２００％，返送１００％） 水温 ：制御（１５〜１６℃） 酸化還元電位（ＯＲＰ） ：嫌気槽 (1) 無制御 (2) −２００ｍＶに制御 好気槽 ＋５０ｍＶに制御 （注）嫌気槽のＯＲＰ制御は曝気により実施。曝気には、基準として空気を、 補助として純酸素を用いた。
場の廃水を下記条件で処理した。 〔廃水〕（平均値。単位：ｍｇ／Ｌ） ｐＨ ：８．９ ＢＯＤ ：８５３ ＣＯＤ ：５８０ Ｓ−ＣＯＤ：４０８ ＴＯＣ ：４０５ ＳＳ ：５０６ Ｍ−Ａｌｋ：３７９ Ｔ−Ｎ ：２４７ Ｋ−Ｎ ：２４７ ＮＨ4 −Ｎ：８９ ＮＯ2 −Ｎ：０．２０ ＮＯ3 −Ｎ：０．１８ 〔処理条件〕 固形物滞留時間（ＳＲＴ）：５〜５７日 循環比（Ｒ） ：３（循環２００％，返送１００％） 水温 ：制御（１５〜１６℃） 酸化還元電位（ＯＲＰ） ：嫌気槽 (1) 無制御 (2) −２００ｍＶに制御 好気槽 ＋５０ｍＶに制御 （注）嫌気槽のＯＲＰ制御は曝気により実施。曝気には、基準として空気を、 補助として純酸素を用いた。
【００２３】得られた処理結果を図２に示す。図中、白
抜きのプロットは嫌気槽の曝気を行わず酸化還元電位Ｏ
ＲＰを無制御とした場合の結果であり、黒塗りのプロッ
トは嫌気槽の曝気を行って酸化還元電位ＯＲＰを−２０
０ｍＶに制御した場合の結果である。まず、従来のよう
に嫌気槽の酸化還元電位ＯＲＰを制御しない場合（白抜
きプロット）は、固形物滞留時間ＳＲＴを５７日までと
ってもＴ−Ｎ除去率は５０％に達せず、良好な処理水質
が得られない。この場合、嫌気槽の酸化還元電位ＯＲＰ
は−３００〜−４００ｍＶまで低下しており、好気槽
は、酸素で曝気して溶存酸素ＤＯが１０ｍｇ／Ｌ以上あ
るにもかかわらず酸化還元電位ＯＲＰが上昇せず０ｍＶ
以下であった。
抜きのプロットは嫌気槽の曝気を行わず酸化還元電位Ｏ
ＲＰを無制御とした場合の結果であり、黒塗りのプロッ
トは嫌気槽の曝気を行って酸化還元電位ＯＲＰを−２０
０ｍＶに制御した場合の結果である。まず、従来のよう
に嫌気槽の酸化還元電位ＯＲＰを制御しない場合（白抜
きプロット）は、固形物滞留時間ＳＲＴを５７日までと
ってもＴ−Ｎ除去率は５０％に達せず、良好な処理水質
が得られない。この場合、嫌気槽の酸化還元電位ＯＲＰ
は−３００〜−４００ｍＶまで低下しており、好気槽
は、酸素で曝気して溶存酸素ＤＯが１０ｍｇ／Ｌ以上あ
るにもかかわらず酸化還元電位ＯＲＰが上昇せず０ｍＶ
以下であった。
【００２４】これに対して、本発明により嫌気槽の酸化
還元電位ＯＲＰを−２００ｍＶに制御した場合（黒塗り
プロット）は、固形物滞留時間ＳＲＴが５日以上の全実
験範囲でＴ−Ｎ除去率は常に安定して約８５％に達して
おり、良好な処理水質が得られた。この場合、好気槽の
酸化還元電位ＯＲＰは＋３０ｍＶ以上に維持されてい
た。 〔実施例２〕実施例１と同様の廃水処理を行った。図３
に、処理開始後の経過日数に対して、処理水中の窒素濃
度の変化と嫌気槽および好気槽の酸化還元電位ＯＲＰの
変化を示す。ただし、処理開始後２０日目までは嫌気槽
の曝気による酸化還元電位ＯＲＰ制御なし、２０日目以
降は嫌気槽の曝気により酸化還元電位ＯＲＰを−２００
ｍＶに制御した。
還元電位ＯＲＰを−２００ｍＶに制御した場合（黒塗り
プロット）は、固形物滞留時間ＳＲＴが５日以上の全実
験範囲でＴ−Ｎ除去率は常に安定して約８５％に達して
おり、良好な処理水質が得られた。この場合、好気槽の
酸化還元電位ＯＲＰは＋３０ｍＶ以上に維持されてい
た。 〔実施例２〕実施例１と同様の廃水処理を行った。図３
に、処理開始後の経過日数に対して、処理水中の窒素濃
度の変化と嫌気槽および好気槽の酸化還元電位ＯＲＰの
変化を示す。ただし、処理開始後２０日目までは嫌気槽
の曝気による酸化還元電位ＯＲＰ制御なし、２０日目以
降は嫌気槽の曝気により酸化還元電位ＯＲＰを−２００
ｍＶに制御した。
【００２５】嫌気槽の曝気なしの最初の処理期間は、ア
ンモニア性窒素ＮＨ4 −Ｎも総窒素Ｔ−Ｎともに処理前
の廃水と同等の高い水準のままであり、窒素除去が有効
に行われていない。この期間は、好気槽の酸化還元電位
ＯＲＰも、現実には設定値の＋５０ｍＶにすることがで
きず、０ｍＶ以下に低迷したままである。好気槽での硝
化が進行しないため、亜硝酸性窒素ＮＯ2 −Ｎおよび硝
酸性窒素ＮＯ3 −Ｎが低レベルで推移している。
ンモニア性窒素ＮＨ4 −Ｎも総窒素Ｔ−Ｎともに処理前
の廃水と同等の高い水準のままであり、窒素除去が有効
に行われていない。この期間は、好気槽の酸化還元電位
ＯＲＰも、現実には設定値の＋５０ｍＶにすることがで
きず、０ｍＶ以下に低迷したままである。好気槽での硝
化が進行しないため、亜硝酸性窒素ＮＯ2 −Ｎおよび硝
酸性窒素ＮＯ3 −Ｎが低レベルで推移している。
【００２６】これに対して、嫌気槽を曝気して酸化還元
電位ＯＲＰの制御を開始し、−２００ｍＶに制御する
と、処理水のＮＨ4 −Ｎは急激に低下して実質的に０と
なった。この期間は、好気槽の酸化還元電位ＯＲＰも設
定どおり＋５０ｍＶに制御できている。硝化槽での硝化
の進行により、亜硝酸性窒素ＮＯ2 −Ｎおよび硝酸性窒
素ＮＯ3 −Ｎが高レベルで推移している。
電位ＯＲＰの制御を開始し、−２００ｍＶに制御する
と、処理水のＮＨ4 −Ｎは急激に低下して実質的に０と
なった。この期間は、好気槽の酸化還元電位ＯＲＰも設
定どおり＋５０ｍＶに制御できている。硝化槽での硝化
の進行により、亜硝酸性窒素ＮＯ2 −Ｎおよび硝酸性窒
素ＮＯ3 −Ｎが高レベルで推移している。
【００２７】このように嫌気槽を曝気して酸化還元電位
ＯＲＰを適正値に制御することにより、好気槽の酸化還
元電位ＯＲＰも適正値に制御可能になり、十分に窒素除
去することができる。 〔実施例３〕実施例１と同様の廃水処理を行った。図４
に、好気槽の酸化還元電位ＯＲＰと処理水の窒素濃度と
の関係を示す。
ＯＲＰを適正値に制御することにより、好気槽の酸化還
元電位ＯＲＰも適正値に制御可能になり、十分に窒素除
去することができる。 〔実施例３〕実施例１と同様の廃水処理を行った。図４
に、好気槽の酸化還元電位ＯＲＰと処理水の窒素濃度と
の関係を示す。
【００２８】嫌気槽の曝気をしないと、前記のように酸
化還元電位ＯＲＰが−３００〜−４００ｍＶ程度に低下
し、好気槽の酸化還元電位ＯＲＰも０ｍＶ以下（負の
値）から上昇することができず、同図に示したようにア
ンモニア性窒素ＮＨ4 −Ｎが非常に高いレベルで残存し
ており、亜硝酸性窒素ＮＯ2 −Ｎおよび硝酸性窒素ＮＯ
3 −Ｎも低レベルにあり、好気槽での硝化および嫌気槽
での脱窒が効果的に進行していない。
化還元電位ＯＲＰが−３００〜−４００ｍＶ程度に低下
し、好気槽の酸化還元電位ＯＲＰも０ｍＶ以下（負の
値）から上昇することができず、同図に示したようにア
ンモニア性窒素ＮＨ4 −Ｎが非常に高いレベルで残存し
ており、亜硝酸性窒素ＮＯ2 −Ｎおよび硝酸性窒素ＮＯ
3 −Ｎも低レベルにあり、好気槽での硝化および嫌気槽
での脱窒が効果的に進行していない。
【００２９】嫌気槽の曝気を行い酸化還元電位ＯＲＰを
−２００ｍＶに制御すると、好気槽の酸化還元電位ＯＲ
Ｐを＋３０ｍＶ以上に上昇させることができるようにな
り、同図に示したようにアンモニア性窒素ＮＨ4 −Ｎが
消失し、亜硝酸性窒素ＮＯ2−Ｎおよび硝酸性窒素ＮＯ
3 −Ｎも高レベルに上昇しており、好気槽での硝化およ
び嫌気槽での脱窒が共に順調に進行している。
−２００ｍＶに制御すると、好気槽の酸化還元電位ＯＲ
Ｐを＋３０ｍＶ以上に上昇させることができるようにな
り、同図に示したようにアンモニア性窒素ＮＨ4 −Ｎが
消失し、亜硝酸性窒素ＮＯ2−Ｎおよび硝酸性窒素ＮＯ
3 −Ｎも高レベルに上昇しており、好気槽での硝化およ
び嫌気槽での脱窒が共に順調に進行している。
【００３０】好気槽の硝化反応を安定に進行させるに
は、好気槽の酸化還元電位ＯＲＰが＋５０ｍＶ以上とす
ることが望ましい。
は、好気槽の酸化還元電位ＯＲＰが＋５０ｍＶ以上とす
ることが望ましい。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の活性汚泥
循環変法による廃水の窒素除去方法によれば、窒素分濃
度の高い廃水でも十分に窒素除去を行うことができる。
特に低水温期においてはその効果が顕著である。
循環変法による廃水の窒素除去方法によれば、窒素分濃
度の高い廃水でも十分に窒素除去を行うことができる。
特に低水温期においてはその効果が顕著である。
【図１】図１は、本発明の方法を行うための装置の配置
例を示す模式図である。
例を示す模式図である。
【図２】図２は、嫌気槽の酸化還元電位ＯＲＰを本発明
により制御した場合と、従来のように制御なしの場合に
ついて、種々の固形物滞留時間ＳＲＴに対する総窒素Ｔ
−Ｎ除去率との関係を示すグラフである。
により制御した場合と、従来のように制御なしの場合に
ついて、種々の固形物滞留時間ＳＲＴに対する総窒素Ｔ
−Ｎ除去率との関係を示すグラフである。
【図３】図３は、従来のように嫌気槽の曝気なしの期間
と、その後に本発明により嫌気槽を曝気して酸化還元電
位ＯＲＰを制御した期間とについて、廃水処理開始から
の経過日数と、処理水の窒素濃度および好気槽・嫌気槽
の酸化還元電位ＯＲＰとの関係を示すグラフである。
と、その後に本発明により嫌気槽を曝気して酸化還元電
位ＯＲＰを制御した期間とについて、廃水処理開始から
の経過日数と、処理水の窒素濃度および好気槽・嫌気槽
の酸化還元電位ＯＲＰとの関係を示すグラフである。
【図４】図４は、従来のように嫌気槽の曝気なしの場合
と、本発明により嫌気槽を曝気して酸化還元電位ＯＲＰ
を制御した場合とを含めて、好気槽の酸化還元電位ＯＲ
Ｐと処理水の窒素濃度との関係を示すグラフである。
と、本発明により嫌気槽を曝気して酸化還元電位ＯＲＰ
を制御した場合とを含めて、好気槽の酸化還元電位ＯＲ
Ｐと処理水の窒素濃度との関係を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 3/34 １０１ Ｃ０２Ｆ 3/34 １０１Ｃ
Claims (6)
- 【請求項１】 有機物と還元性窒素を含む廃水を嫌気槽
と好気槽により循環処理した後に最終沈澱処理する活性
汚泥循環変法による廃水の窒素除去方法において、 固形物滞留時間を管理すると共に嫌気槽の酸化還元電位
を制御することを特徴とする活性汚泥循環変法による廃
水の窒素除去方法。 - 【請求項２】 嫌気槽の酸化還元電位を脱窒反応に適し
た０ｍＶ〜−３００ｍＶ（Ａｇ／ＡｇＣｌ基準）に維持
するように、嫌気槽を曝気および／または表面攪拌する
ことを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 好気槽の酸化還元電位を硝化反応に適し
た＋５０ｍＶ〜＋２００ｍＶ（Ａｇ／ＡｇＣｌ基準）に
維持するように、好気槽を曝気および／または表面攪拌
することを特徴とする請求項１または２記載の方法。 - 【請求項４】 好気槽の溶存酸素を＋２ｍｇ／Ｌ以上に
維持するように、好気槽を曝気および／または表面攪拌
することを特徴とする請求項１から３までのいずれか１
項に記載の方法。 - 【請求項５】 水温１５℃以上で、固形物滞留時間を５
日以上とすることを特徴とする請求項１から４までのい
ずれか１項に記載の方法。 - 【請求項６】 活性汚泥用固定化担体を好気槽および／
または嫌気槽に添加することを特徴とする請求項１から
５までのいずれか１項に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25470696A JP3639679B2 (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | 活性汚泥循環変法による廃水の窒素除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25470696A JP3639679B2 (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | 活性汚泥循環変法による廃水の窒素除去方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1099886A true JPH1099886A (ja) | 1998-04-21 |
| JP3639679B2 JP3639679B2 (ja) | 2005-04-20 |
Family
ID=17268725
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25470696A Expired - Fee Related JP3639679B2 (ja) | 1996-09-26 | 1996-09-26 | 活性汚泥循環変法による廃水の窒素除去方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3639679B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018079402A (ja) * | 2016-11-14 | 2018-05-24 | 株式会社日水コン | 汚水処理システムおよび汚水処理方法 |
| JP2020099873A (ja) * | 2018-12-21 | 2020-07-02 | 水ｉｎｇ株式会社 | 水処理方法及び水処理装置 |
-
1996
- 1996-09-26 JP JP25470696A patent/JP3639679B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018079402A (ja) * | 2016-11-14 | 2018-05-24 | 株式会社日水コン | 汚水処理システムおよび汚水処理方法 |
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| JP3639679B2 (ja) | 2005-04-20 |
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