JPS61192398A - 廃水の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、廃水の処理方法に関し、特に廃水中のＢＯＤ
、窒素及びリンを除去する処理方法の改良に係わる。

〔発明の技術的背景とその問題点） 従来より廃水中のＢＯＤ等を除去する方法として、種々
の技術が開発されている。これらを第２図乃至第７図を
参照して説明する。

第２図は、活性汚泥法を３段直列に設置した廃水処理の
流れを示すもので、第１沈澱池１を有する第１処理槽２
に原水を導入し、ここでＢＯＤの除去を行ない、処理水
を前記沈澱池１に導入し、この処理水を第２沈澱池３を
有する第２処理槽４に導入し、ここで硝化を行ない、処
理水を第２沈澱池３に導入し、この処理水を第３沈澱池
５を有する第３処理槽６に導入し、ここで脱窒を行ない
、処理水を第３沈澱池５を通して排出する。なお、各沈
澱池１．３．５の汚泥の一部は夫々の処理槽２．４．６
に返送する。また、第２処理槽４には、ｐＨ調整のため
のアルカリ成分が供給され、第３処理槽６にはメタノー
ル等の炭素源が供給される。

こうした廃水の処理においては、第１処理槽２ではＢＯ
Ｄ除去除去箱２処理槽４では硝化菌、第３処理槽６では
脱窒菌が優先種となるため、それぞれの単位汚泥量当り
の反応速度を大きくできること、第２処理槽４の流入水
は、既に好気処理を受けているため、第２処理槽４に流
入する硝化妨害物質が少なく、安定した硝化が可能とな
ること、という利点を有する。しかしながら、かかる方
法では各処理槽毎に沈澱池を必要とすること、脱リン効
果が殆んどないこと、原水中のＢＯＤ、脱窒反応で生じ
るアルカリ度を利用していないため、炭素源、アルカリ
成分の使用量が増大すること、汚泥のバルキングを起こ
さない条件で運転する必要があること、という問題があ
る。

第３図は、硝化液循環法と呼ばれる活性汚泥法の流れを
示すもので、隔壁１１で処理槽１２を区画し、この前段
の嫌気状態とした第１処理室１３ａに原水を導入し、こ
こで脱窒を行ない、その処理水（汚泥混合液）を後段の
好気状態とした第２処理室１３ｂに導入し、ここで硝化
及びＢＯＤ除去を行ない、処理水は沈澱池１４を通して
排出する。この場合、第２処理室１３ｂの汚泥混合液の
一部は第１処理室１３ａに循環され、沈澱池１４の汚泥
の一部は第１処理室１３ａに返送される。こうした廃水
の処理においては、原水中のＢＯＤ成分を脱窒時の炭素
源として利用しているため、メタノール等の炭素源使用
量を削減でき、脱窒槽で生じるアルカリ度を硝化槽で利
用できるので、アルカリ使用量削減効果が得られ、しか
も説リン効果が得られる。しかしながら、かかる方法で
は単一の汚泥でＢＯＤ除去、硝化、脱窒を行うため、汚
泥中にＢＯＤ除去除去路化菌、脱窒菌が混在し、夫々の
単位汚泥当りの反応速度が小さいこと、単位汚泥当りの
反応速度が小さいため、装置が大型化すること、リンの
放出槽にＮＯ２、ＮＯ３が流入するためリン放出が妨害
を受けること、汚泥のバッキングが起きない条件で運転
する必要があること、消化菌を系内に維持するためにＳ
ＲＴの調整が必要であること、という問題がある。

第４図は、嫌気−嫌気−好気（Ａ２０）法と呼ばれる活
性汚泥法の流れを示すもので、隔壁１１１．１１２で処
理槽１２を夫々区画し、この前段の嫌気状態とした第１
処理室１３１に原水を導入し、ここで汚泥にリン放出を
行なわせ、その処理水（汚泥混合液）を中段の嫌気状態
とした第２処理室１３２に導入し、ここで脱窒を行ない
、更にその処理水（汚泥混合液〉を後段の好気状態の第
３処理室１３９に導入し、ここで硝化、ＢＯＤ除去、リ
ンの摂取を行なった後、処理水を沈澱池１４を通して排
出する。こうした廃水の処理においては、原水中のＢＯ
Ｄ成分を脱窒時の炭素源として利用しているため、メタ
ノール等の炭素源使用量を削減できること、脱リン効果
が得られること、循環中にＮＯ２、ＮＯ３が含まれてい
ても、リン放出を行なう第１処理室１３１に流入しない
ため、リンの放出が妨害されないこと、という利点を有
する。しかしながら、かかる方法では単一の汚泥でＢＯ
ｒ）除去、硝化、脱窒を行うため、汚泥中にＢＯＤ除去
除去路化菌、脱窒菌が混在し、□夫々の単位汚泥当りの
反応速度が小さいこと、単位汚泥当りの反応速度が小さ
いため、装置が大型化すること、汚泥のバッキングが起
きない条件で運転する必要があること、消化菌を系内に
維持するためにＳＲＴの調整が必要であること、という
問題がある。

第５図は、前述した第２図の活性汚泥の処理槽及び沈澱
池の代わりに流動床式処理１１２１〜２３を用いた流れ
を示すもので、第１流動床式処理槽２１に原水を導入し
、ここでＢＯＤの除去を行ない、処理水を第２流動床式
処理槽２２に導入し、ここで硝化を行ない、処理水を第
３流動床式処理槽２３に導入し、ここで脱窒を行なった
後、排出する。なお、第２流動床式処理槽２２にはｐＨ
１！整のためのアルカリ成分が供給され、第３流動床式
処理槽２３にはメタノール等の炭素源が供給される。こ
うした廃水の処理においては、第１流動床式処理槽２１
ではＢＯＤ除去除去路２流動床式処理槽２２では硝化菌
、第３流動床式処理槽２３では脱窒菌が優先種となるた
め、夫々の単位汚泥量当りの反応速度を大きくできるこ
と、単位体積当りの反応速度が大であるため、装置の小
型化が可能であること、汚泥の返送、沈澱池が不要とな
６一 ること、硝化菌のような増殖速度の小さな菌も担体表面
に付着し、流出し難くその利用度を向上できること、汚
泥のバッキングの心配がないこと、第２流動床式処理槽
２２の流入水は、既に好気処理を受けているため、第２
流動床式処理槽２２に流入する硝化妨害物質が少なく、
安定した硝化が可能となること、という利点を有する。

しかしながら、かかる方法では鋭リン効果が殆んどない
こと、原水中のＢＯＤ、１１１２窒反応で生じるアルカ
リ度を利用していないため、炭素源、アルカリ成分の使
用量が増大すること、という問題がある。

第６図は、前述した第３図の活性汚泥の処理槽の代わり
に流動床式処理槽３１．３２を用いた流れを示すもので
ある。こうし廃水の処理方法においては、原水中のＢＯ
Ｄ成分を脱窒炭素源に利用しているため、メタノール等
の炭素源使用量の削減効果を得られること、脱窒槽で生
じるアルカリ度を硝化槽で利用できるので、アルカリ使
用量削減効果が得られること、単位体積当りの反応速度
が大であるため、装置の小型化が可能であること、汚泥
の返送、沈澱池が不要となること、硝化菌のような増殖
速度の小さな菌も担体表面に付着し、流出し難くその利
用度を向上できること、汚泥のバッキングの心配がない
こと、という利点を有する。しかしながら、かかる方法
では脱リン効果が殆んどないという問題がある。

第７図は、前述した第６図の好気状態の流動床式処理槽
を２つ（３２１，３２２）用いた流れを示すものである
。こうした廃水の処理においては、■第１流動床式処理
槽３１では脱窒菌、第２流動床式処理槽３２１ではＳＯ
Ｄ除去除去箱３流動床式処理槽３２２では硝化菌が優先
種となるため、それぞれの単位汚泥量当りの反応速度を
大きくできること、■原水中のＢＯＤ成分を脱窒炭素源
に利用しているため、メタノール等の炭素源使用量の削
減効果が得られること、■脱窒槽で生じるアルカリ度を
硝化槽で利用できるので、アルカリ使用量削減効果が得
られること、■単位体積当りの反応速度が大であるため
、装置の小型化が可能であること、■汚泥の返送、沈澱
池が不要となること、■硝化菌のような増殖速度の小さ
な菌も担体表面に付着し、流出し難くその利用度を向上
できること、■汚泥のバッキングの心配がないこと、■
第３流動床式処理槽３２２の流入水は、既に好気処理を
受けているため、第３流動床式処理槽３２２に流入する
硝化妨害物質が少なく、安定した硝化が可能となること
、という前述した第３図のＡ２０法等の活性汚泥法に比
べて種々の優れた利点を有する。しかしながら、この方
法の唯一の問題点は、脱リン効果が殆んど得られないこ
とである。つまり、生物学的脱リンの原理は、嫌気状態
でリンを放出した汚泥が好気条件で放出量以上のリンを
摂取するという性質を利用するのに対し、前述した第５
図〜第７図の方法では相対付着汚泥は常に好気又は嫌気
の条件下のいずれか一方に置かれ続けるため、脱リン効
果は得られない。

このようなことから、単一の流動床式処理槽を好気（１
ｍ気）−嫌気（ＩＩ気停止）のサイクル運転を行うこと
が考えられる。この方法では、前記原水中のＢＯＤ成分
を脱窒炭素源に利用しているため、メタノール等の炭素
源使用量の削減効果を得られること、脱リン効果が得ら
れること、汚泥の返送、沈澱池が不要となること、硝化
菌のような増殖速度の小さな菌も担体表面に付着し、流
出し難くその利用度を向上できること、汚泥のバッキン
グの心配がないこと、等の特徴を有する反面、（イ）単
一の汚泥でＢＯＤ除去、硝化、脱窒を行うため、汚泥中
にＢＯＤ除去菌、硝化菌、脱窒菌が混在し、夫々の単位
汚泥当りの反応速度が小さいこと、（ロ）単位汚泥当り
の反応速度が小さいため、装置が大型化すること、〈ハ
）リン放出時にＮＯ２、ＮＯ３が存在するため、リンの
放出が妨害を受けること、という問題がある。つまり、
かかる方法は第７図の方法に比べて説リン効果を発揮で
きるという特徴が得られるものの、その特徴としての前
記■、■及び■が失われるばかりか、更に前記（イ）、
（ロ）、（ハ）の欠点が加わる。

〔発明の目的〕

本発明は、従来法の特徴を生かしつつ、充分な脱リンを
行うことが可能な廃水の処理方法を提供しようとするも
のである。

（発明の概要〕 本発明は、４台の流動床式生物処理槽を用い、このうち
の１台を常時好気槽、１台を常時嫌気槽、仙の２台のう
ちの１台を嫌気槽、残りを好気槽とし、原水を前記嫌気
槽に導入し、その処理水を前記常時嫌気槽で処理し、更
に前記好気槽で処理した後、前記常時好気槽で処理を行
ない、この処理水の一部を前記常時嫌気槽に循環する廃
水の処理にあたり、一定時間間隔で前記嫌気槽と好気槽
の組合わせ及び処理の流れを切り換えることを特徴とす
る廃水の処理方法である。

以下、本発明を第１図を参照して詳細に説明する。

第１図の廃水処理装置は、４台の流動床式処理槽４１〜
４４から構成されている。廃水処理は、まず、実線の矢
印で示す流れで行う。即ち、原水を嫌気状態の第１流動
床式処理槽４１に導入し、ここで汚泥からのリンの放出
を行なう。つづいて、この処理水を常時嫌気状態の第２
流動床式処理槽４２に導入し、ここで原水中のＢＯＤ成
分を利用し、（不足する場合はメタノール等を加える）
、常時好気状態の第４流動床式処理槽４４からの循環流
入するＮＯ２、ＮＯ９の脱窒を行う。ひきつづき、前記
第２の処理槽４２中の処理水を好気状態の第３流動床式
処理槽４３に導入する。この第３の処理槽４３で、ＢＯ
Ｄ除去、リンの摂取の各５１！１ｙＩＩが行われる。第
３の処理槽４３の処理水は、前記常時好気状態である第
４の処理槽４４に導入される。この第４の処理槽４４で
、硝化処理が行われ、必要に応じて消石灰等のアルカリ
成分を加えてｐＨＩＩ整を行う。この第４の処理槽４４
の処理水の一部は、前記第２の処理槽４２に循環させる
。

次いで、上記条件で一定時間運転した後、破線の矢印で
示す流れに切り換える。即ち、第１流動床式処理槽４１
を好気状態、第３流動床式処理槽４３を嫌気状態とし、
原水を第３の処理！４３に導入し、処理水の流れを、第
３流動床式処理摺４３→第１流動床式処理槽４２→第３
流動床式処理槽４３→第４流動床式処理槽４４（第４の
処理槽４４の一部を第２の処理槽４２に循環）の順序と
する。この流れにおいては、第２の処理槽４２では脱窒
、第４の処理槽４４では硝化処理がなされる。第１の処
理槽４１では、実線で示す流れにおいて嫌気条件下でリ
ンを放出した汚泥が好気条件下に変わることにより放出
量以上のリンを摂取すると同時に、ＳＯＤ成分を除去す
る。第３の処理槽４３では、リンの放出がなされる。こ
うした方法において、リンは第１、第３の両者の流動床
式処理槽４１．４３内の汚泥中に取り込まれる。

このため、処理系内からのリン除去は（１）第１、第３
の処理槽４１．４３内の汚泥の引抜き、（２）処理水中
に含まれる担体からの脱離汚泥の処理（凝集沈澱等）の
いずれか一方又は両方で行う。

このように、４台の流動床式処理槽４１〜４４間の流れ
を実線の矢印と破線の矢印の如く一定時間間隔で切り換
え、第１流動床式処理槽４１を嫌気状態から好気状態に
、第３流動床式処理槽４３を好気状態から嫌気状態に変
えることによって、前述した第７図の従来法の特徴であ
る■〜■を有し、更に循環水中にＮＯ２、ＮＯ３が含ま
れていても、リンの放出槽（第１流動床式処理槽４１又
は第３流動床式処理槽４３）に流入しないため、リンの
放出が妨害されない利点を有すると共に、脱リン効果を
発揮し得る廃水処理を達成できる。

上記第１、第３の流動床式処理槽４１．４３の形態は、
嫌気及び好気の両条件下で使用することが可能な機械撹
拌方式又は水流動方式が適当である。第４流動床式処理
槽４３は常時好気状態とするため、機械撹拌方式、水流
動方式、又はエアーリフト方式のいずれも採用し得る。

上記各流動床式処理槽中に装填される担体としては、活
性炭、プラスチック、ゼオライト、砂、転炉スラグ、高
炉スラグ、コークス粉等を使用できる。

運転におけるサイクル時間、各流動床式処理槽の容積及
び汚泥混合液の循環量等は、原水の水質、原水の処理量
、求められる処理水の水質によって決定することが望ま
しい。

（発明の実施例） 以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

前述した第１図図示の本発明の方法、及び第３図図示、
第４図図示、第７図図示の従来の方法により原水（生活
系廃水）を処理するに際し、下記第１表に示す条件で運
転して処理水中のＢＯＤｉ、全窒素（Ｔ−Ｎ＞量、仝リ
ン（Ｔ−Ｐ）量等を測定した。その結果を、下記第２表
に示した。なお、本発明方法では第１流動床式処理槽４
１と第３流動床式処理槽４３の嫌気から好気、好気から
嫌気の切り換え、原水の切り換えは１時間間隔のサイク
ルで行なった。

上記第１表及び第２表から明らかなように、第１図図示
の本実施例の廃水処理方法では、第４図図示の従来の処
理法の約１／４の容積で、同従来法と同等の脱リン効果
を有し、かつ第７図図示の従来の処理方法と同等の硝化
、脱窒能力を有することがわかる。

〔発明の効果〕

以上詳述した如く、本発明によればメタノール等の炭素
源の使用量削減、アルカリ成分の使用量削減や装置の小
型化を達成でき、かつ循環水中にＮＯ２、ＮＯ３が含ま
れていても、リンの放出槽に流入しないため、リンの放
出が妨害されず充分な硝化、脱窒能力を有すると共に、
充分な鋭リンを行うことが可能な廃水の処理方法を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の廃水処理に使用される装置を示す概略
図、第２図乃至第７図は夫々従来の廃水処理に使用され
る装置を示す概略図である。 ４１・・・第１流動床式処理槽、４２・・・第２流動床
式処理槽（常時嫌気槽）、４３・・・第３流動床式処理
槽、４４・・・第４流動床式処理槽（常時好気槽）。 第１図 唖　　　　　　　　　　　　　　　　　０目　　　　　
　　　　　　　転 軒　　　５ ヘ　　　　　央　　　　　　　　　Ｄ ＠　　　　　　　　　　　　法 Ａ７ζ−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ４台の流動床式生物処理槽を用い、このうちの１台を常
   時好気槽、１台を常時嫌気槽、他の２台のうちの１台を
   嫌気槽、残りを好気槽とし、原水を前記嫌気槽に導入し
   、その処理水を前記常時嫌気槽で処理し、更に前記好気
   槽で処理した後、前記常時好気槽で処理を行ない、この
   処理水の一部を前記常時嫌気槽に循環する廃水の処理に
   あたり、一定時間間隔で前記嫌気槽と好気槽の組合わせ
   及び処理の流れを切り換えることを特徴とする廃水の処
   理方法。