TWI646059B - 排放水處理方法及排放水處理裝置 - Google Patents

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Abstract

一種排放水處理方法,使用排放水流入口22設置於較處理水流出口24低的位置,且槽內收容生物汙泥的半批式生物處理槽10,將排放水進行生物處理。本排放水處理方法具備: 生物處理步驟:由排放水流入口22的前述排放水之導入及由處理水流出口24的處理水之排出係為停止狀態時,攪拌半批式生物處理槽10內的排放水,利用前述生物汙泥將前述排放水進行生物處理;與 排放水導入.處理水排出步驟:自半批式生物處理槽10內的排放水之攪拌停止時起,到半批式生物處理槽10內形成前述生物汙泥的汙泥層為止之間,開始由排放水流入口22之前述排放水之導入,並開始從處理水流出口24的前述處理水之排出。 本排放水處理方法為一種將前述生物處理步驟及前述排放水導入.處理水排出步驟依次反複進行之排放水處理方法。

Description

排放水處理方法及排放水處理裝置
本發明係關於一種將含有有機物等的排放水進行生物處理的排放水處理方法及排放水處理裝置的技術。
以往,生物學方式之排放水處理中,所採用的是應用稱為「凝塊」的微生物集合體(好氧性生物汙泥)的活性污泥法。但是,活性污泥法中,於沉澱池將「凝塊」(好氧性生物汙泥)與水分離之時,因「凝塊」的沉降速度慢,故有時必須將沉澱池的表面積設成非常大。又,活性污泥法的處理速度係取決於生物處理槽內的汙泥濃度,雖可藉由提高汙泥濃度來增大處理速度,但若將汙泥濃度增高至1500~5000 mg/L的範圍或更高,有時會發生澎化等的汙泥分離障礙、而無法維持處理的情況。
另一方面,厭氧性生物處理中,一般是應用稱為「顆粒」的微生物緻密地集合成顆粒狀的集合體(厭氧性生物汙泥)。「顆粒」的沉降速度非常快,因微生物係緻密集合的狀態,可以提高生物處理槽內的汙泥濃度,並能實現排放水的高速處理。但是,厭氧性生物處理比起好氧性處理(活性污泥法),有時具有處理對象的排放水種類受到限制,或必須將處理水溫維持於30~35℃等的問題點。又,若單採厭氧性生物處理,有時會有處理水的水質不佳,於放流到河川等時,必須另外實施活型汙泥法等的好氧性處理的情況。
近年來,吾人已瞭解,藉由使用將排放水間歇性地流入反應槽的半批式處理裝置進行處理,進一步縮短生物汙泥的沉降時間之方式,並不限於厭氧性生物汙泥,即連好氧性生物汙泥也可以形成沉降性良好的顆粒化的生物汙泥(例如,參照專利文獻1~4)。藉由將生物汙泥顆粒化,可使平均粒徑成為0.2mm以上、沉降速度為5 m/h以上。又,半批式處理裝置中,可於1個生物處理槽,利用(1)排放水的導入、(2)處理對象物質的生物處理、(3)生物汙泥的沉降、(4)處理水的排出這樣的4個步驟進行處理。藉由形成如上述的沉降性良好的顆粒化的生物汙泥,可以維持槽內汙泥濃度於高濃度,而實現高速處理。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]國際公開第2004/024638號公報 [專利文獻2]日本特開2008-212878號公報 [專利文獻3]日本特許第4975541號公報 [專利文獻4]日本特許第4804888號公報
[發明所欲解決之問題]
上述(3)的生物汙泥的沉降係經過(i)再凝塊化、(ii)區域沉降、(iii)遷移、(iv)壓密這樣的過程,遷移過程中沉降汙泥的密度上升,汙泥粒子間的干涉變強。接著,在沉降的最後階段亦即壓密過程中,進行沉降汙泥的壓密。汙泥濃度高的汙泥層係於遷移及壓密過程中形成。
遷移及壓密過程中形成的汙泥層,不僅由粒徑大的生物汙泥構成,也存在許多沉降性低、粒徑小的生物汙泥。在像這樣粒徑小的生物汙泥被挾帶入汙泥層的狀態中,難以將粒徑小的生物汙泥選擇性地排出生物處理槽外。而於生物處理槽內殘留著多量之小粒徑的生物汙泥之狀態下,即使進行半批式的生物處理,也不易得到沉降性高的生物汙泥,或直到獲得沉降性高的生物汙泥為止必須花費大量的時間。其結果,生物處理的啟動必須花費大量的時間,進而造成排放水難以高速處理。又,上述特許文獻1~4中任一個,均為於沉降步驟中,會形成挾帶有粒徑小的生物汙泥之汙泥層,之後,進行處理水的排出步驟。
因此,本發明的目的係提供一種可得到沉降性高的生物汙泥,進而可以於短時間得到沉降性高的生物汙泥之排放水處理方法以及排放水處理裝置。 [解決問題之方式]
(1) 一種排放水處理方法,包含使用收容生物汙泥的半批式生物處理槽將排放水進行生物處理的半批式生物處理步驟, 其特徵為: 該半批式生物處理步驟包含: 生物處理步驟,在對該半批式生物處理槽的該排放水之導入及由該半批式生物處理槽的處理水之排出為停止之狀態時,攪拌該半批式生物處理槽內的排放水,利用該生物汙泥將該排放水進行生物處理;及 排放水導入.處理水排出步驟,從停止該半批式生物處理槽內的排放水之攪拌起,到於該半批式生物處理槽內形成該生物汙泥之汙泥層為止之間,開始對該半批式生物處理槽導入該排放水,並開始由該半批式生物處理槽排出該處理水;且 該排放水處理方法係依次反複進行該生物處理步驟及該排放水導入.處理水排出步驟。
(2)如上述(1)之排放水處理方法,其中,該排放水導入.處理水排出步驟,於該半批式生物處理槽內的排放水攪拌停止之同時或緊接於停止後,對該半批式生物處理槽開始該排放水之導入,並開始該半批式生物處理槽的該處理水之排出。
(3)如上述(1)或(2)之排放水處理方法,更具備: 連續式生物處理步驟:將連續地流入收容生物汙泥的連續式生物處理槽中的排放水進行生物處理,與 生物汙泥供給步驟:將於該半批式生物處理步驟形成的顆粒供給至該連續式生物處理槽,與 處理水供給步驟:將於該半批式生物處理步驟排出的該處理水供給至該連續式生物處理槽,與 排放水流量調整步驟:伴隨利用該生物汙泥供給步驟的該顆粒之供給,及利用該處理水供給步驟的該處理水之供給,降低流入該連續式生物處理槽的該排放水之流量。
(4)如上述(3)之排放水處理方法,其中,該排放水流量調整步驟中,伴隨利用該生物汙泥供給步驟的該顆粒之供給,及利用該處理水供給工程的該處理水之供給,將流入該連續式生物處理槽的該排放水的流量歸零。
(5)如上述(1)至(4)中任一項之排放水處理方法,其中,該半批式生物處理槽具備: 排放水流入入口:為了將該排放水流入該半批式生物處理槽,與 汙泥處理水出口:設置於較該排放水入口為高的位置,為了將該處理水排出槽外的處理水流出口或為了將該處理水與該顆粒排出槽外。
(6)一種排放水處理裝置,其特徵為具備: 半批式生物處理槽:於槽內收容生物汙泥,與 導入手段:將排放水導入該半批式生物處理槽,與 排出手段:將該半批式生物處理槽內的處理水排出槽外,與 攪拌手段:攪拌該半批式生物處理槽內的排放水,與 第1控制手段:控制該攪拌手段之運轉,與 第2控制手段:控制該導入手段及該排出手段之運轉; 其中,該第1控制手段係利用該生物汙泥將該排放水進行生物處理時,對該半批式生物處理槽的該排放水之導入,以及由該半批式生物處理槽的該處理水之排出係為停止之狀態時,使該攪拌手段運轉,攪拌該生物處理槽內之排放水; 其中,該第2控制手段係從停止該攪拌手段的排放水之攪拌起,至於該生物處理槽內形成該生物汙泥之汙泥層為止的期間,使該導入手段運轉,開始對該半批式生物處理槽的該排水之導入,並運轉該排出手段,開始由該半批式生物處理器的該處理水之排出。
(7)如上述(6)之排放水處理裝置,其中,該第2控制手段係利用該攪拌手段的排放水的攪拌停止之同時或緊接於停止後,使該導入手段運轉,開始對該半批式生物處理槽的該排放水之導入,並使該排出手段運轉,開始由該半批式生物處理槽的該處理水之排出。
(8)如上述(6)或(7)之排放水處理裝置,其中,該第2控制手段更能以使該導入半批式生物處理槽的排放水的量與排出該半批式生物處理槽的處理水的量相同之方式使該導入手段及該排出手段運轉。
(9)如上述(6)至(8)中任一項之排放水處理裝置,其中,該半批式生物處理槽具備為了將該排放水流入槽內的排放水流入口,與為了將該處理水排出槽外的處理水流出口;該排放水流入口係設置於較該處理水流出口低的位置。
(10)如上述(9)之排放水處理裝置,其中,該處理水流出口係設置於該處理水 的排出停止時的該半批式生物處理槽內的排放水的水面高度。
(11)如上述(6)至(10)中任一項之排放水處理裝置,更具備: 連續式生物處理裝置:將連續地流入的排放水進行生物處理,與 生物汙泥供給手段:將以該半批式生物處理裝置形成的顆粒供給至該連續式生物處理裝置,與 處理水供給手段:將由該半批式生物處理裝置排出的處理水供給至該連續式生物處理裝置,與 排放水流量調整手段:調整流入該連續式生物處理裝置的排放水之流量; 其中,該排放水流量調整手段係伴隨利用該生物汙泥供給手段的該顆粒之供給,以及利用該處理水供給手段的該處理水之供給,而降低流入該連續式生物處理裝置的該排放水之流量。
(12)如上述(11)之排放水處理裝置,其中,該排放水流量調整手段係伴隨該生物汙泥供給手段的該顆粒之供給以及該處理水供給手段的該處理水之供給,將流入該連續式生物處理裝置的該排放水的流量歸零。
(13)如上述(6)至(8)中任一項之排放水處理裝置,其中,該半批式生物處理裝置具備: 排放水流入口:為了將該排放水流入槽內,與 處理水流出口:設置於較該排放水流入口高的位置,為了將該處理水排出槽外,或 汙泥處理水流出口:為了將該處理水與該顆粒排出槽外。 [發明之效果]
依本發明,可以提供一種可得到沉降性高的生物汙泥,進而可以於短時間得到沉降性高的生物汙泥之排放水處理方法以及排放水處理裝置。
以下,說明關於本發明的實施型態。又,本實施型態係實施本發明之一例,本發明並不限定於本實施型態。
圖1係顯示相關於本實施型態的半批式生物處理裝置之構成之一例的示意圖。如圖1所示,半批式生物處理裝置1係具備半批式生物處理槽10、排放水導入裝置12、分配器14、處理水排出裝置16、攪拌系統及控制裝置20。
本實施型態的半批式生物處理槽10係收容槽內的生物汙泥,利用生物汙泥處理排放水。本實施型態的半批式生物處理槽10具備導入排放水的排放水流入口22、排出處理水的處理水流出口24,排放水流入口22係設置於比處理水流出口24低的位置。
本實施型態的排放水導入裝置12具備排放水導入管26、排放水幫浦28及排放水側電磁閥30。排放水導入管26係由半批式生物處理槽10的外側連接至排放水流入口22。於排放水導入管26設置排放水幫浦28及排放水側電磁閥30,排放水幫浦28及排放水側電磁閥30係與控制裝置20電性連接。排放水導入裝置12只要是用來將排放水由排放水流入口22導入半批式生物處理槽10的裝置構成即可,並未限定於上述構成,例如,也可以由排放水導入管26、排放水幫浦28等構成。又,於本實施型態中,分配器14係設置於半批式生物處理槽10內,由半批式生物處理槽10的內側連接於排放水流入口22。即,藉由排放水流入口22連通排放水導入管26與分配器14。
本實施型態的處理水排出裝置16具備處理水排出管32、處理水側電磁閥34。處理水排出管32係由半批式生物處理槽10的外側連接至處理水流出口24。於處理水排出管32設置處理水側電磁閥34,處理水側電磁閥34係與控制裝置20電性連接。處理水排出裝置16只要是用來將半批式生物處理槽10內的處理水由處理水流出口24排出的裝置構成即可,並未限定於上述構成,例如,也可以由處理水排出管32、處理水幫浦、處理水側電磁閥34等構成。
本實施型態的攪拌系統具備攪拌裝置36及曝氣裝置38。本實施型態的攪拌裝置36具備馬達40及攪拌葉片42等,利用伴隨著馬達40的旋轉而旋轉的攪拌葉片42,攪拌半批式生物處理槽10內的排放水。本實施型態的曝氣裝置38具備空氣擴散幫浦44、空氣擴散管46等,利用空氣擴散幫浦44將氧氣或空氣等的曝氣氣體輸送至空氣擴散管46,利用空氣擴散管46將曝氣氣體供給至半批式生物處理槽10內,藉此方式將半批式生物處理槽10內的排放水流動攪拌。馬達40及空氣擴散幫浦44係與控制裝置20電性連接。
圖2係顯示相關於本實施型態的半批式生物處理裝置之構成的另一例的示意圖。攪拌系統只要是可以攪拌半批式生物處理槽10內之排放水的系統構成即可,並未限定於上述構成。例如,於好氧性生物處理中,如圖2的半批式生物處理裝置2,因不需要攪拌裝置36等,故攪拌系統亦可由曝氣裝置38構成,藉由對半批式生物處理槽10供給曝氣氣體,在讓半批式生物處理槽10內成為好氧條件的狀態下,攪拌排放水。又,例如,於厭氧性生物處理中,因不需要曝氣裝置38等,故攪拌系統可由攪拌裝置36構成,藉由攪拌裝置36攪拌排放水即可。
控制裝置20係由對於程式進行演算的CPU、儲存程式或演算結果的ROM及RAM所構成的微電腦與電子電路等構成,使用作為控制攪拌裝置36及曝氣裝置38之運轉的第1控制裝置及控制排放水導入裝置12及處理水排出裝置16之運轉的第2控制裝置。本實施型態中,係顯示將第1控制裝置及第2控制裝置於1個控制裝置中實行的例子,但並未限定於上述構成,也可以將第1控制裝置及第2控制裝置以個別的控制裝置構成。
茲說明關於本實施型態之半批式生物處理裝置1的動作之一例。
利用控制裝置20,將排放水側電磁閥30開放,並使排放水幫浦28運轉,將排放水通過排放水導入管26,由排放水流入口22導入至半批式生物處理槽10內。又,於本實施型態,為了使排放水的流入線速度一致,排放水係由半批式生物處理槽10內設置的分配器14所供給。
利用控制裝置20,關閉排放水側電磁閥30,並停止排放水幫浦28之運轉後,使馬達40及空氣擴散幫浦44運轉。藉此,旋轉攪拌葉片42,由空氣擴散管46對半批式生物處理槽10內供給曝氣氣體,攪拌半批式生物處理槽10內的排放水及生物汙泥。接著,於半批式生物處理槽10內,利用生物汙泥將排放水進行生物處理,分解排放水中的處理對象物質(生物處理步驟)。
一邊攪拌排放水一邊實施預定時間之生物處理後,利用控制裝置20停止馬達40及空氣擴散幫浦44之運轉。亦即,停止半批式生物處理槽10內的排放水之攪拌。一旦停止排放水之攪拌,生物汙泥即開始沉降。於此,生物汙泥的沉降若持續進展,於半批式生物處理槽10內就會形成生物汙泥的汙泥層。
本實施型態中,從停止排放水之攪拌起,至形成生物汙泥之汙泥層為止之間,利用控制裝置20,使排放水幫浦28運轉,並開放排放水側電磁閥30;從排放水流入口22開始排放水的導入,並開放處理水側電磁閥34,開始進行由處理水流出口2 4排出處理水 (排放水導入・處理水排出步驟)。像這樣,進行由位於比處理水流出口24低位置的排放水流入口22的排放水之導入,及由位於比排放水流入口22高位置的處理水流出口24的處理水之排出,藉以將粒徑小的生物汙泥或沉降速度比導入半批式生物處理槽10內的排放水的流入線速度(m/h)更慢的生物汙泥等,與處理水一起排出系統外。相對於此,於半批式生物處理槽10內形成生物汙泥的汙泥層後,即使進行由位於比處理水流出口24低位置的排放水流入口22的排放水的導入及由位於比排放水流入口22高位置的處理水流出口24的處理水的排出,因前述粒徑小的的生物汙泥等已挾帶入汙泥層內,故難以與處理水一起排出粒徑小的生物汙泥等。但,在生物汙泥的汙泥層形成之前的情況,可認為是因為粒徑小的生物汙泥主要係漂浮於水面附近的狀態,故利用上述排放水導入・處理水排出步驟,可將粒徑小的生物汙泥與處理水一同排出。又,關於排放水的攪拌停止時於反應槽下部附近浮游著的粒徑小的生物汙泥,也可認為汙泥的再凝塊化持續進展,直到形成汙泥層之前,藉由進行排放水的導入及處理水的排出,可選擇性地將該生物汙泥排出到半批式生物處理槽外。而藉由依次反複進行上述生物處理步驟及排放水導入.處理水排出步驟,於半批式生物處理槽10內,因為選擇性地保留多量之沉降速度快的生物汙泥(粒徑大的生物汙泥),故可得到沉降性高的生物汙泥。又,因排放水的導入與處理水的排出一起進行,故也導致處理週期的時間縮短。
將排放水導入至半批式生物處理槽10內的排放水流入口22較好設置在低於將半批式生物處理槽10內的處理水排出的處理水流出口24的位置。排放水流入口22較好位於從半批式生物處理槽10底部起,到半批式生物處理槽10內的水面高度的1/2之間的位置;處理水流出口24較好位於半批式生物處理槽10內的水面高度的1/2至半批式生物處理槽10的頂部之間的位置,位於半批式生物處理槽10內的水面高度的位置更佳。又,半批式生物處理槽10內的水面高度係排放水導入.處理水排出步驟結束時的水面高度。像這樣.將排放水流入口22設置於從半批式生物處理槽10的底部起,至半批式生物處理槽10內的水面高度的1/2之間的位置;將處理水流出口24設置於半批式生物處理槽10內的水面高度1/2至半批式生物處理槽10的頂部之間的位置;因為藉由擴大兩者的間隔,排放水的流入線速度之影響可及於多量的生物汙泥,故可以將更多沉降速度慢的生物汙泥由處理水流出口24排出。又,因藉由將處理水流出口24設置於半批式生物處理槽10內的水面高度的位置,可以在使排放水流入半批式生物處理槽10內之同時,推壓出半批式生物處理槽10內的處理水,故可以保持半批式生物處理槽10內的水量於一定值。
如前面之說明,由可以將粒徑小的汙泥選擇性地排出半批式生物處理槽外的觀點,較好將排放水流入口22設置於比處理水流出口24低的位置,但要形成沉降性高的生物汙泥並非必然須受上述構成之限制,例如,可以將排放水流入口22設置於比處理水流出口24高的位置,也可以將該等設置於同樣的位置。於任何情況下,從停止排放水的攪拌起,至形成生物汙泥的汙泥層為止之間,藉由使排放水的導入與處理水的排出一起開始,因粒徑小的汙泥被排出半批式生物處理槽外,故可以形成沉降性高的汙泥。此處,將排放水流入口22的高度位置設置於處理水流出口24的高度位置以上的情況中,為了抑制多量的沉降性高之生物汙泥被排出系統外,較好以閥或幫浦調整流量,將半批式生物處理槽10內的水量保持於一定值。
本實施型態之將生物處理步驟及排放水導入.處理水排出步驟反複進行的排放水處理之運轉條件係例如:於排放水BOD濃度為100~1000 mg/L,BOD負荷為0.5~3.0 kg/m3 /day的情況,較好設定排放水的導入.處理水的排出時間為15~120分鐘的範圍、生物處理的反應時間為60~400分鐘的範圍、1個週期的總計時間為2.0~8.0小時之範圍。
以下說明各處理步驟的詳細內容。
(生物處理步驟) 於半批式生物處理槽10內的生物處理反應可以是:僅厭氧(無氧)條件、僅好氧條件及厭氧(無氧)-好氧交互運轉中的任一種。但是,由增大生物汙泥的增殖速度的觀點及提高顆粒的形成速度的觀點等,以含有好氧條件的生物處理為佳。
適用於本實施型態的生物處理的排放水係例如:食品加工廠的排放水、化學工廠的排放水、半導體工廠的排放水、機械工廠的排放水、汙水、大小便、河川水等之含有具生物分解性的物質之排放水等。具生物分解性的物質係例如:有機物、氨態氮及硝態氮等的含氮物質等。例如,將含有有機物的排放水進行生物處理的情況,排放水中的有機物藉由與生物汙泥(微生物)之接觸,而分解至二氧化碳為止。又,例如將含有含氮物質的排放水進行生物處理的情況,排放水中的含氮物質藉由與生物汙泥(微生物)之接觸,而分解至氮氣氣體為止。
生物處理步驟中之半批式生物處理槽10內的生物汙泥的汙泥濃度,由維持汙泥之健全性(沉降性、活性等)的觀點,較好運轉於例如3000~30000 mg/L的範圍。又,由維持汙泥的健全性(沉降性、活性)的觀點,汙泥負荷較好保持於0.05~0.60 kg-BOD/kg-MLSS/day的範圍,而保持於0.1~0.5 kg-BOD/kg-MLSS/day的範圍更佳。又,於汙泥負荷變得比上述範圍高的情況或汙泥濃度變得比上述範圍高的情況,較好將生物汙泥從半批式生物處理槽10內抽出。
半批式生物處理槽10內的pH值較好設定於適合一般微生物的範圍內,例如於6~9為佳,於6.5~7.5更佳。pH值在前述範圍外的情況,較好添加酸、鹼以控制pH值。半批式生物處理槽10內的溶氧量(DO),於好氧條件下,較好是在0.5 mg/L以上,特別是在1 mg/L以上。
(排放水導入.處理水排出步驟) 於排放水導入處理水排出步驟,從停止排放水的攪拌起,至形成生物汙泥的汙泥層為止之間,由排放水流入口22開始排放水的導入,並由處理水流出口24開始生物處理反應槽內的處理水之排出。於此,該步驟中,所謂『開始排放水的導入,並開始處理水的排出』,並非僅指『從停止排放水的攪拌開始到形成生物汙泥的汙泥層為止的期間內,同時進行排放水之導入開始與處理水之排出開始之情況』,也包含『從開始排放水的導入後,直到停止排放水的導入前,開始處理水的排出之情況』。
所謂『直到形成生物汙泥的汙泥層』係意指從停止排放水的攪拌直到生物汙泥的沉降過程中之(ii)區域沉降過程結束為止而言。又,如前所述,於生物汙泥的沉降過程中之 (iii)遷移過程之後就形成了汙泥層。從而,從排放水的攪拌停止起至區域沉降過程結束為止的時間(以下稱為半批式生物處理槽的區域沉降結束時間),即從排放水的攪拌停止起到生物汙泥的汙泥層形成為止的時間。本實施型態,係例如以下述之方法,求得半批式生物處理槽的區域沉降結束時間。
例如,取1L之樣品(排放水) 於量筒,緩慢地攪拌使MLSS成為均質。停止攪拌,測定經5、10、15、20、30、45及60分鐘的沉澱汙泥的體積(mL),各自求出相對於1L樣品量的百分率並繪製沉降曲線。又,因沉降曲線係依汙泥的沉降性而變化,於沉降性良好的汙泥的情況(例如汙泥沉降指標亦即SV15為100 mL/g以下的情況),較好由停止量筒的攪拌之後,經過例如0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5、4、5、10、15、20、30分鐘般,以較短的間隔測定沉澱汙泥體積,繪製沉降曲線。
圖3係顯示沉降曲線之一例的圖式。如圖3所示,沉降曲線中至少存在反曲點A、B。而從沉降時間0起,至最初的反曲點A為止的時間,係從排放水的攪拌停止起,至(i)再凝塊化過程結束為止的時間;從沉降時間0開始到第2個反曲點B為止的時間,係從排放水的攪拌停止起,至(ii)區域沉降過程結束為止的時間。又,沉降曲線中反曲點B之後係(iii)遷移過程及(iV)壓密過程。
從由上述沉降曲線求得之排放水的攪拌停止起,至(ii)區域沉降過程結束為止的時間,係以量筒測定的時間(以下稱為以量筒測定的區域沉降結束時間)。因此,將以量筒測定的區域沉降結束時間,乘以實際的半批式生物處理槽的高度與量筒的高度之比率,即可求得半批式生物處理槽的區域沉降結束時間。具體的公式如以下所述。
處理裝置的區域沉降結束時間=量筒測定的區域沉降結束時間×(半批式生物處理槽的高度/量筒的高度)
本實施型態中,在到以上述公式求得的半批式生物處理槽的區域沉降結束時間前,開始排放水的導入,並開始處理水的排出。
又,例如亦可將超音波汙泥界面計設置於半批式生物處理槽10,而於區域沉降中流入排放水。具體來說,排放水的攪拌停止後,藉由以超音波汙泥界面計記錄從沉降步驟中的反應槽底部起的汙泥界面高度之變化,依據此紀錄的汙泥界面高度之變化繪製成與圖3一樣的沉降曲線,即可求出半批式生物處理槽的區域沉降結束時間。
於排放水導入處理水排出步驟,較好於排放水的攪拌停止的同時或緊接於停止後,由排放水流入口22開始排放水的導入,並由處理水流出口24開始處理水的排出。採此方式,雖然從處理水流出口24流出的生物汙泥有變多之虞,但可以更縮短週期時間。『緊接於排放水的攪拌停止後』係指停止對攪拌系統(攪拌裝置36或曝氣裝置38)通電後的1分鐘內,又以30秒以內為佳。因此,於排放水的攪拌停止起的1分鐘以內,同時進行排放水的導入開始與處理水的排出開始;或在排放水的導入開始之後,直到排放水的導入停止前開始處理水的排出。利用此作法,可以積極地將粒徑更小、沉降速度慢的汙泥排出於系統外,且可以達成週期時間的縮短。
關於排放水導入的停止時期及處理水排出的停止時期,取決於排放水流入量或流入速度等,但也可以於形成生物汙泥的汙泥層後,停止排放水導入及處理水排出。但是,一旦生物汙泥的汙泥界面形成,因為變成粒徑小的生物汙泥或沉降速度慢的生物汙泥被挾帶入汙泥層的狀態,故粒徑小的汙泥等難以與處理水一起排出於系統外。從而,以縮短週期時間的觀點,較好於形成生物汙泥的汙泥層前的期間中,導入排放水同時排出處理水(停止排放水的導入及處理水的排出)並轉移至生物處理步驟。
排放水流入率(1個週期中排放水之流入量相對於半批式生物處理槽10內的水容積之比率),較好在例如10%以上100%以下的範圍。生物汙泥的顆粒化可以認為係藉由生物汙泥重複經歷處理對象物質濃度(例如有機物濃度)非常高的狀態 (緊接於排放水流入之後的飽足狀態) 與處理對象物質濃度(例如有機物濃度)非常低的狀態(生物處理末期的饑餓狀態)而造成的。因此,由形成顆粒的觀點,雖然排放水流入率越高越好,但另一方面,因排放水流入率越高,排放水幫浦28的容量就變得越大,價格也變貴,故排放水流入率較好在20%以上80%以下的範圍。
排放水的流入線速度(流量相對於半批式生物處理槽的截面積之比率),係取決於汙泥濃度等,但例如以1~10 m/h為佳。相較於排放水的流入線速度不滿足上述範圍的情況,若令排放水的流入線速度滿足1~10 m/h的範圍,則保存於半批式生物處理槽10內的汙泥中,可以在使沉降速度慢的生物汙泥排出的情況下,維持沉降速度快的生物汙泥。
排放水的流入線速度較好隨著汙泥的顆粒化而增大。亦即,於半批式生物處理槽10內的沉降速度快的生物汙泥(例如顆粒化的生物汙泥)少的情況,以低流入線速度流入排放水,隨著沉降速度快的生物汙泥(例如顆粒化的生物汙泥)的比率增大而使流入線速度增大。關於像這樣的流入線速度之控制,較好是例如一邊以粒度分布計測定生物汙泥的平均粒徑一邊進行控制。具體而言,於半批式生物處理槽10內的生物汙泥的平均粒徑係0.05mm以下的情況,將流入線速度設定為1~2 m/h進行輸水,之後,隨著生物汙泥的平均粒徑的增大而提升流入線速度,於平均粒徑成為0.2mm以上後(顆粒化後),較好使流入線速度上升至2~10 m/h。又,實際上也可以由區域沉降速度測定半批式生物處理槽10內的生物汙泥的沉降速度,配合該沉降速度的上升而增大排放水的流入線速度。
也可以於本實施型態的半批式生物處理槽10的後段,設置沉澱池、加壓浮選設備等的物理化學處理裝置,或MBR(膜生物反應器)、流體化床載體法、活性污泥法等生物處理裝置等的其他處理裝置,將由排放水導入.處理水排出步驟排出的處理水供給至其他的處理裝置。藉此,因利用其他的處理裝置適當地處理了從排放水導入.處理水排出步驟所排出的處理水,故抑制了最終處理水的水質惡化。
又,例如於處理含有呈現生物難分解性之物質的排放水之情況,於本實施型態的半批式生物處理槽10的前段,也可以設置浮選分離、凝集加壓浮選設備、吸附器、芬頓處理、臭氧處理等的物理化學方式之處理裝置,將上述排放水供給至物理化學方式之處理裝置。利用物理化學方式之處理裝置,可以將排放水中的呈現生物難分解性之物質轉換成呈現生物分解性之物質。例如,對於食品加工廠排放水等中經常含有的油脂成分,不進行物理化學方式之處理就供給至生物處理裝置時,油脂成分會附著於生物汙泥,有時會對生物處理造成不好的影響。因此,較好利用上述物理化學方式之處理裝置,將油脂成分除去至以正己烷萃取濃度(索氏萃取重量法)測定為150 mg/L以下之程度後,再供給至半批式生物處理槽10。
以促進生物汙泥的顆粒化的觀點,於半批式生物處理槽10內的排放水或導入半批式生物處理槽10前的排放水中,添加會形成含有Fe2+ 、Fe3+ 、Ca2+ 及Mg2+ 等的氫氧化物之離子為佳。通常的排放水中,含有會成為顆粒的核之微粒子,藉由上述離子之添加,可促進顆粒的核之形成。
以下,說明關於將利用迄今為止所說明的半批式生物處理裝置形成的顆粒,供給至連續式生物處理裝置,而進行生物處理之排放水處理。以下之圖4~9中所顯示的半批式生物處理物裝置係迄今為止所說明的半批式生物處理裝置的變形例。亦即,圖1或圖2中所顯示的半批式生物處理裝置可應用於下述說明的排放水處理裝置係當然可以理解的。又,以下,對於前述關於依次重複進行生物處理步驟及排放水導入.處理水排出步驟而形成顆粒的處理,雖然因重複說明而予以省略,但於以下的半批式生物處理裝置,可依需要而適當地進行也是理所當然能理解的。例如,以下的半批式生物處理裝置中,如開始進行生物處理時(裝置啟動時)或槽內的顆粒濃度顯著減少的情形等而希望顆粒形成的情況中,較好依次重複前述的生物處理步驟及排放水導入.處理水排出步驟,以取代通常進行的半批式生物處理,而進行顆粒的形成。
圖4係顯示關於本實施型態的排放水處理裝置的構成之一例之示意圖。圖4中顯示的排放水處理裝置3係具備連續式生物處理裝置48、半批式生物處理裝置50、固液分離裝置52及排放水儲水槽54。
圖4中顯示的排放水處理裝置3係具備排放水流入管56a、56b及56c,處理水排出管58a及58b,汙泥回送管60、汙泥排出管62及生物汙泥供給管64。又,圖4中顯示的排放水處理裝置3係具備第1排放水流入幫浦66、第2排放水流入幫浦70、處理水排出幫浦72、汙泥供給幫浦74及汙泥回送幫浦76。第1排放水流入幫浦66係設置於排放水流入管56a,第2排放水流入幫浦70係連接於排放水流入管56b,汙泥供給幫浦74係連接於生物汙泥供給管64,汙泥回送幫浦76係連接於汙泥回送管60。又,汙泥排出管62中設置有電磁閥78。
排放水流入管56a的一端係連接於排放水儲水槽54的排放水入口,另一端係連接於連續式生物處理裝置48的排放水入口。又,排放水流入管56b的一端係連接於排放水儲水槽54的排放水入口,另一端係連接於半批式生物處理裝置50的排放水入口。又,排放水流入管56c的一端連接於連續式生物處理裝置48的排放水出口,另一端係連接於固液分離裝置52的排放水入口。處理水排出管58a係連接於固液分離裝置52的處理水出口。汙泥回送管60的一端係連接於固液分離裝置52的汙泥出口,另一端係連接於連續式生物處理裝置48的汙泥入口。汙泥排出管62係連接於汙泥回送管60。生物汙泥供給管64的一端係連接於半批式生物處理裝置50的汙泥出口,另一端係連接於生物處理裝置48的汙泥供給口。處理水排出管58b的一端係連接於半批式生物處理裝置50的處理水出口,另一端係連接於連續式生物處理裝置48的處理水入口。
圖5係為顯示於本實施型態使用的半批式生物處理裝置之構成之一例的示意圖。於圖5顯示的半批式生物處理裝置50係如後述,反覆進行(1)排放水的流入,(2)有機物等的處理對象物質的生物處理,(3)生物汙泥的沉降,(4)處理水的排出之4個步驟之處理。圖5中顯示的半批式生物處理裝置50係具備半批式生物處理槽80,在半批式生物處理槽80內及於其周圍設置第2排放水流入幫浦70、處理水排出幫浦72、攪拌裝置86、空氣幫浦88、空氣擴散裝置90及汙泥供給幫浦74等。空氣擴散裝置90係連接於空氣幫浦88,由空氣幫浦88供給的空氣通過空氣擴散裝置90供給至槽內。又,攪拌裝置86係利用例如馬達、攪拌葉片及連接馬達與攪拌葉片的傳動軸等構成。半批式生物處理裝置50中設置有排放水入口50a、處理水出口50b及汙泥出口50c,排放水入口50a連接有排放水流入管56b,處理水出口連接有處理水排出管58b,汙泥出口50c連接有生物汙泥供給管64。
於圖5顯示的排放水流入管56b及第2排放水流入幫浦70,作為半批式側的排放水供給裝置之機能係將排放水間歇地供給至半批式生物處理裝置50。於本實施型態,利用第2排放水流入幫浦70之運轉.停止,進行排放水的間歇供給,但例如也可以於排放水流入管56b設置電磁閥等,利用閥的開關進行排放水的間歇供給。
圖5中顯示的生物汙泥供給管64及汙泥供給幫浦74,用作為將顆粒供給至連續式生物處理裝置48的生物汙泥供給裝置。又,亦可視情況於生物汙泥供給管64設置電磁閥等。
圖5中顯示的處理水排出管58b及處理水排出幫浦72,用作為將處理水供給至連續式生物處理裝置48的處理水供給裝置。又,亦可視情況於處理水排出管58b設置電磁閥等。
圖4中顯示的排放水流入管56a及第1排放水流入幫浦66,用作為將排放水供給至連續式生物處理裝置48之連續式側的排放水供給裝置。又,圖4的第1排放水流入幫浦66,除了利用上述生物汙泥供給裝置的顆粒之供給,及利用上述處理水供給裝置的處理水之供給,並具有調整供給至連續式生物處理裝置48的排放水的流量之機能。具體來說,第1排放水流入幫浦66係與處理水排出幫浦72及汙泥供給幫浦74電性連接,於處理水排出幫浦72或汙泥供給幫浦74運轉時,該等輸出信號向第1排放水流入幫浦66發送,於第1排放水流入幫浦66接收到輸出信號的階段,降低第1排放水流入幫浦66的輸出等,使排放水的流量下降至既定量。或者,於第1排放水流入幫浦66接收到輸出信號的階段,停止第1排放水流入幫浦66之運轉,使排放水的流量歸零(亦即,停止由排放水流入管56a的排放水之供給)。又,於停止處理水排出幫浦72或汙泥供給幫浦74之運轉,停止輸出信號的發送之情況,較好使第1排放水流入幫浦66的輸出功率回歸至原本的狀態,而恢復排放水的流量。
本實施型態的連續式生物處理裝置48係將連續地流入的排放水進行生物處理的好氧性反應槽。圖4中顯示的連續式生物處理裝置48,雖無圖示,但其包含例如攪拌裝置、空氣幫浦、連接於空氣幫浦的空氣擴散裝置等,藉由攪拌裝置攪拌槽內之液體,且由空氣幫浦供給的空氣通過空氣擴散裝置供給至槽內。
本實施型態的固液分離裝置52係為了將含有生物汙泥的水分離為生物汙泥與處理水的分離裝置,可列舉者為例如沉降分離、加壓浮選、過濾及膜分離等的分離裝置。
茲說明關於本實施型態的排放水處理裝置3的動作之一例。
於圖4中顯示的排放水儲水槽54內,儲存著作為處理對象的排放水。作為處理對象的排放水係例如可以列舉食品加工廠排放水、化學工廠排放水、半導體工廠排放水、機械工廠排放水、汙水、大小便及河川水等。又,排放水中通常含有生物分解性的有機物等。再者,於排放水中含有生物難分解性的有機物的情況,較好預先施以浮選分離、凝集加壓浮選裝置及吸附裝置等的物理化學方式之處理而除去之。
首先,使第1排放水流入幫浦66運轉,將排放水儲水槽54內的處理對象排放水由排放水流入管56a供給至連續式生物處理裝置48。連續式生物處理裝置48於好氧條件下實施利用生物汙泥的排放水之生物處理。將於連續式生物處理裝置48處理過的處理水由排放水流入管56c供給至固液分離裝置52,從處理水中分離生物汙泥。
於令半批式生物處理裝置50運轉的情況,(於使第1排放水流入幫浦66保持運轉的狀態) ,令第2排放水流入幫浦70運轉,將排放水儲水槽54內的處理對象的排放水由排放水流入管56b供給至半批式生物處理裝置50(圖5中顯示的半批式生物處理槽80) ((1)排放水的流入)。將排放水導入半批式生物處理槽80至既定量為止後,停止第2排放水流入幫浦70。接下來,使空氣幫浦88運轉,由空氣擴散裝置90導入空氣,開始將空氣供給至半批式生物處理槽80內,並使攪拌裝置86運轉,藉由攪拌半批式生物處理槽80內的排放水,進行排放水的生物處理((2)處理對象物質的生物處理)。然後,經過既定時間後,藉由停止空氣幫浦88的動作而停止空氣的供給,又,藉由停止攪拌裝置86而結束生物處理。生物處理結束後,使半批式生物處理槽80內的生物汙泥沉降既定時間降,於半批式生物處理槽80內使生物汙泥與處理水分離((3)生物汙泥的沉降)。然後,使處理水排出幫浦72運轉,將半批式生物處理槽80內的處理水由處理水排出管58b排出((4)處理水的排出),由處理水排出管58b供給至連續式生物處理器48。然後,反複進行(1)~(4)的步驟。又,藉由重複(1)~(4)的步驟,於半批式生物處理槽80內形成顆粒。但是,例如於生物處理啟動時(裝置啟動時)或槽內的顆粒濃度顯著下降的情況等,可以依次重複前述的生物處理步驟及排放水導入.處理水排出步驟,代替上述(1)~(4)的步驟,進行顆粒的形成。
(4)處理水的排出步驟中,於第1排放水流入幫浦66接收到處理水排出幫浦72之運轉時之輸出信號之階段,將第1排放水流入幫浦66的輸出功率降低既定量,以降低供給至連續式生物處理裝置48的排放水的流入量。或者是,停止第1排放水流入幫浦66之運轉,將供給至連續式生物處理裝置48的排放水的流量歸零。若不降低供給至連續式生物處理裝置48的排放水的流入量,就從半批式生物處理裝置50(圖5中顯示的半批式生物處理槽80)進行處理水的供給的話,因流入連續式生物處理裝置48的水量顯著增加,故由連續式生物處理裝置48排出的處理水中所含有的生物汙泥量也會增加。其結果,因對固液分離裝置52的流量負荷瞬間增加,故於固液分離裝置52生物汙泥無法充分地分離,有時會有多量的生物汙泥與處理水一起流出的情況。但是,本實施型態中如前所述,由於伴隨著由半批式生物處理槽80向連續式生物處理裝置48的處理水之供給,降低供給至連續式生物處理裝置48的排放水之流入量或將其歸零,故可抑制流入連續式生物處理裝置48的水量之增加。其結果,抑制了由連續式生物處理裝置48排出的處理水中所含的生物汙泥量之增加,進而抑制了對固液分離裝置52的流量負荷之瞬間增加,故可以抑制與處理水一起排出的生物汙泥量。又,較好於既定時間經過後停止處理水排出幫浦72之運轉,並於再次轉移至(1)排放水的流入步驟時,將第1排放水流入幫浦66的輸出恢復至原來之狀態,回復對連續式生物處理裝置48的排放水的流入量。
於向連續式生物處理裝置48供給處理水時,以抑制流入連續式生物處理裝置48的水量之增加之觀點,供給至連續式生物處理裝置48的排放水之流量較好減少「由半批式生物處理槽80所供給的處理水的流量以上」,將排放水的流量歸零更佳。例如,於自半批式生物處理槽80供給處理水前,對連續式生物處理裝置48供給的排放水的流量係 100L/h,由半批式生物處理槽80供給的處理水的流量係30 L/h的情況,於向連續式生物處理裝置48供給處理水時,供給至連續式生物處理裝置48的排放水的流量較好為70 L/h以下,更好為0 L/h。又,即使停止第1排放水流入幫浦之運轉,將由排放水流入管供給至連續式生物處理裝置48的排放水的流量歸零(即使停止由排放水流入管56a的排放水之流入),因將從半批式生物處理槽80排出的處理水經由處理水排出管56b供給至連續式生物處理裝置48,故可確保連續式生物處理裝置48中排放水的連續供給。
又,藉由使汙泥供給幫浦74運轉,將於半批式生物處理槽80內形成的顆粒經由生物汙泥供給管64供給至連續式生物處理裝置48。又,由半批式生物處理槽80的顆粒之供給可以是以(3)生物汙泥的沉降步驟進行,也可以是以(2)處理對象物質之生物處理步驟進行,更可以是以(4)處理水的排出步驟進行。任何情況下,伴隨著對連續式生物處理裝置48的顆粒之供給,即於第1排放水流入幫浦66接收到汙泥供給幫浦74的輸出信號的階段,降低第1排放水流入幫浦66的輸出。或者是停止第1排放水流入幫浦66之運轉,將供給至連續式生物處理裝置48的排放水之流量歸零。藉此,抑制流入連續式生物處理裝置48的水量之增加。其結果,抑制了由連續式生物處理裝置48排出的處理水中所含的生物汙泥量之增加,進而因抑制了對固液分離裝置52的流量負荷之瞬間增加,故可以抑制與處理水一起排出的生物汙泥量。
於對連續式生物處理裝置48的顆粒汙泥供給時,從抑制流入連續式生物處理裝置的水量之增加之觀點,供給至連續式生物處理裝置48的排放水的流量,以減少「由半批式生物處理槽80所供給的顆粒的流量以上」為佳,將排放水的流量歸零更佳。例如,於自半批式生物處理槽80供給顆粒前,供給至連續式生物處理裝置48的排放水之流量為100 L/h,由半批式生物處理槽80供給的顆粒之流量為10 L/h的情況,於對連續式生物處理裝置48供給顆粒時,供給至連續式生物處理裝置48的排放水的流量較好為90 L/h以下,更好為0 L/h。又,在進行處理水的供給之同時進行顆粒的供給之情況,較好減少「由半批式生物處理槽80供給的處理水及顆粒的總流量以上」。又,即使停止第1排放水流入幫浦66之運轉,將由排放水流入管56a供給至連續式生物處理裝置48的排放水的流量歸零(即使停止由排放水流入管56a的排放水之流入),因為由半批式生物處理槽80排出的顆粒中也含有處理水,且該處理水會由生物汙泥供給管64供給至連續式生物處理裝置48,故可以確保連續式生物裝置48中排放水的連續供給。
此處,於半批式生物處理槽80形成的顆粒係指持續進行自行造粒而成的汙泥,例如汙泥的平均粒徑為0.2 mm以上,或沉降性指標SVI5為80 mL/g以下的生物汙泥。又,本實施型態中,是否已形成顆粒係例如藉由測定作為汙泥的沉降性指標的SVI而判斷之。具體來說,定期地利用半批式生物處理槽80內的汙泥的沉降性試驗測定SVI值,由沉降5分鐘後的體積比率算出之SVI5之值成為既定值以下(例如80 mL/g以下)的階段,可以判斷已形成顆粒。或者,測定半批式生物處理槽80內的汙泥的粒徑分布,其平均粒徑成為既定值以上(例如0.2mm以上)的階段,可以判斷已形成顆粒(又,SVI值越低、平均粒徑越大,可以判斷係越良好的顆粒汙泥)。其後,使汙泥供給幫浦74運轉,將於半批式生物處理槽80形成的顆粒由生物汙泥供給管64供給至連續式生物處理裝置48。
如前述說明,本實施型態中,因為可抑制固液分離裝置52的流量負荷之增大,故可抑制與由固液分離裝置52排出的處理水一起流出的生物汙泥。然後,將由固液分離裝置52排出的處理水通過處理水排出管58a排出至體系外。又,使汙泥回送幫浦76運轉,將以固液分離裝置52所分離的生物汙泥的一部分由汙泥回送管60供給至連續式生物處理裝置48。再者,藉由開啟電磁閥78,將由固液分離裝置52排出的生物汙泥的一部分通過汙泥排出管62排出至體系外。
以下,說明關於本實施型態的變形例等。
於圖4中所顯示的半批式生物處理裝置50,雖已針對以好氧條件進行生物處理之形態為例加以說明,但生物處理對於係僅只厭氧條件或僅只無氧條件、僅只好氧條件、厭氧或無氧條件-好氧條件交互轉換等,並無特別限制。但是,因藉由含有好氧條件,而提高了生物汙泥的增殖速度,由顆粒形成速度的觀點,較好含有好氧條件。又,顆粒形成中,較好適當地控制沉降時間的管理與每一批的排放水流入率。停止攪拌(含利用曝氣的攪拌)使汙泥沉降的沉降時間係由從水面至汙泥排出部的距離與汙泥的沉降速度計算,例如,較好設定為4 分鐘/m至15 分鐘/m之間,更好設定為5 分鐘/m至10 分鐘/m之間。又,排放水流入率(流入水相對於反應時有效容積的比率)較好為例如20%以上120%以下的範圍,更好為40%以上100%以下的範圍。由於可認為是藉由使汙泥反覆歷經「處理對象物質亦即有機物的濃度係非常高的」狀態 (緊接流入步驟後、飽足狀態)與「有機物濃度係非常低」的狀態(生物處理步驟的末期、飢餓狀態),而進行汙泥的顆粒化,故由形成顆粒的觀點,以盡量提高排放水流入率為佳,但另一方面,排放水流入率越高,則流入幫浦的容量就變得越大,價格也變貴。因此,由形成顆粒及削減價格的觀點,排放水流入率較好係40%以上100%以下的範圍。
半批式生物處理裝置50,較好在例如槽內的汙泥濃度為2000~20000 mg/L的範圍運轉。於汙泥濃度增大至超過既定濃度的情況,較好從槽內將生物汙泥抽出。又,為了維持生物汙泥的健全性(沉降性、活性等),較好保持於適當的汙泥負荷,較好由槽內將生物汙泥抽出至保持於0.05~0.60 kgBOD/MLSS/day的範圍,更好保持於0.1~0.5 kgBOD/MLSS/day的範圍。
半批式生物處理槽80內的pH值係調整於適合於一般的生物處理的6~9之範圍為佳,調整於6.5~7.5的範圍更佳。pH值變成前述範圍外的情況,較好利用酸及鹼實施pH值調整。於半批式生物處理槽80中實施pH值調整的情況,從適當地測定pH值的觀點,相較於未攪拌半批式生物處理槽80內的排放水之狀態,較好在進行排放水之攪拌的狀態下實施pH值的調整。半批式生物處理槽80內的溶氧量(DO)係適合於一般的生物處理的0.5 mg/L以上為佳,1 mg/L以上更佳。
半批式生物處理裝置50係包含同時進行排放水的流入與處理水的排出之裝置。亦即,反覆進行(1)排放水的流入/處理水的排出、(2)處理對象物質的生物處理、(3)生物汙泥的沉降的3個步驟之裝置也是本實施型態的半批式生物處理裝置50。又,關於使用反覆進行上述3個步驟的半批式生物處理裝置之排放水處理裝置的例子將說明如後。
圖4中顯示的連續式生物處理裝置48中,係利用以有機物等作為處理對象的標準活性污泥法進行生物處理的型態為例說明,但並不限定於此情形,例如,也可以利用A2O(Anaerobic-Anoxic-Oxic Process, 厭氧/缺氧/好氧法)或AO(Anaerobic-Oxic Process, 厭氧/好氧法)等的營養鹽除去型系統(設置無氧處理槽或厭氧處理槽的系統)、氧化渠法(Oxidation Ditch)及階段流入式多級活性污泥法等的系統進行生物處理的裝置。又,亦可為於聚氨酯、塑膠及樹脂等的載體的存在下,進行生物處理的裝置。
連續式生物處理裝置48較好為例如於槽內的汙泥濃度係2000~20000 mg/L的範圍運轉。又,為了維持生物汙泥的健全性(沉降性、活性等),汙泥負荷較好為0.05~0.6 kgBOD/MLSS/day的範圍,更好為0.1~0.5 kgBOD/MLSS/day的範圍。
連續式生物處理裝置48內的pH值較好調整至適合於一般的生物處理的6~9的範圍,更好調整至6.5~7.5的範圍。又,連續式生物處理裝置48內的溶氧量(DO)較好為適於一般的生物處理的0.5 mg/L以上,更好為1 mg/L以上。
於圖4中顯示的排放水處理裝置3,係以具備固液分離裝置52的型態為例說明,但並不一定必須具備固液分離裝置52。然而,由排放水處理裝置3係使顆粒循環、使排放水的處理效率提升的觀點,較好具備從由生物處理裝置48排出的處理水中將生物汙泥分離的固液分離裝置52,與將由固液分離裝置52排出的生物汙泥回送至連續式生物處理裝置48的汙泥回送管60。
圖6係顯示依本實施型態的排放水處理裝置之構成之另一例的示意圖。於圖6的排放水處理裝置4中,與圖4中顯示的排放水處理裝置3相同的構成,係賦與相同的符號,而省略該說明。圖6中顯示的排放水處理裝置4中,於排放水流入管56a設置排放水流入幫浦68及第1電磁閥82,於排放水流入管56b設置第2電磁閥84。而排放水流入管56b的一端係連接於排放水流入幫浦68與第1電磁閥82之間的排放水流入管56a,另一端係連接於半批式生物處理裝置50的排放水入口。又,圖6中顯示的第1電磁閥82係具有伴隨著顆粒的供給及處理水的供給,而調整供給至連續式生物處理裝置48的排放水之流量之機能。具體來說,第1電磁閥82係與處理水排出幫浦72及汙泥供給幫浦74電性連接,於處理水排出幫浦72或汙泥供給幫浦74運轉時,將該些幫浦之輸出信號發送至第1電磁閥82,於第1電磁閥82接收到輸出信號的階段,將第1電磁閥82的開閉度縮小,使排放水的流量降低既定量。或者,於第1電磁閥82接收到輸出信號的階段,關閉第1電磁閥82,將排放水的流量歸零(即停止由排放水流入管56a的排放水之供給)。又,於停止處理水排出幫浦72或汙泥供給幫浦74之運轉,且停止輸出信號的發送的情況,較好將第1電磁閥82的開閉度恢復原狀,以恢復排放水的流量。
茲說明關於本實施型態的排放水處理裝置4的動作之一例。
首先,使排放水流入幫浦68運轉,並將第1電磁閥82開啟,將排放水儲水槽54內的處理對象的排放水由排放水流入管56a供給至連續式生物處理裝置48。如前述般,於連續式生物處理裝置48將排放水進行生物處理。又,將處理過的處理水由排放水流入管56c供給至固液分離裝置52。
接著,於令半批式生物處理裝置50運轉的情況,使排放水流入幫浦68運轉,於開啟第1電磁閥82的狀態使第2電磁閥84開啟,將排放水儲水槽54內的處理對象的排放水由排放水流入管56b供給至半批式生物處理裝置50((1)排放水的流入)。將排放水導入半批式生物處理槽80直到達於既定量之後,將第2電磁閥84關閉。
接下來,使空氣幫浦88運轉,由空氣擴散裝置90導入空氣,開始將空氣供給至半批式生物處理裝置50內,並藉由使攪拌裝置86運轉以攪拌半批式生物處理裝置50內的排放水,而進行排放水的生物處理((2)處理對象物質的生物處理)。接著,於經過既定時間後,藉由停止空氣幫浦88的動作以停止空氣的供給,又藉由停止攪拌裝置86以結束生物處理。生物處理結束後,使半批式生物處理裝置50內的生物汙泥沉降既定時間,於半批式生物處理裝置50內使生物汙泥與處理水分離((3)生物汙泥的沉降)。然後,使處理水排出幫浦72運轉,將半批式生物處理裝置50內的處理水由處理水排出管58b排出((4)處理水的排出),由處理水排出管58b供給至連續式生物處理裝置48。接著,反複進行(1)~(4)的步驟。又,藉由反複進行(1)~(4)的步驟,於半批式生物處理裝置50內形成顆粒。但是,例如於生物處理的啟動時(裝置的啟動時)或槽內的顆粒濃度顯著低下的情況等,較好以依次重複前述生物處理步驟及排放水導入.處理水排出步驟,代替上述(1)~(4)的步驟,進行顆粒的形成。
(4) 於處理水的排出步驟中,在第1電磁閥82接收到處理水排出幫浦72之運轉時的輸出信號的階段,將第1電磁閥82的開閉度縮小,降低供給至連續式生物處理裝置48的排放水的流入量。或者,將第1電磁閥82關閉,將供給至連續式生物處理裝置48的排放水的流量歸零(停止由排放水流入管56a的排放水之供給)。經過既定時間後,停止處理水排出幫浦72之運轉,再度轉移至(1)排放水的流入步驟。又,於排放水的流入步驟時,較好將第1電磁閥82的開閉度恢復至原來之狀態,以恢復對連續式生物處理裝置48的排放水之流入量。又,本實施型態中,雖藉由第1電磁閥82的開關降低排放水的流量,但亦可如圖4的排放水處理裝置3般,藉由降低排放水流入幫浦68的輸出來降低排放水的流量。
如前述,於本實施型態的排放水處理裝置4,由於伴隨著由半批式生物處理裝置50對連續式生物處理裝置48的處理水之供給,將供給至連續式生物處理裝置48的排放水的流入量下降又或者歸零,故可以抑制流入連續式生物處理裝置48的水量之增加。其結果,乃可抑制由連續式生物處理裝置48排出的處理水中所含的生物汙泥量之增加,進而抑制對固液分離裝置52的流量負荷的瞬間增加,故可以抑制與處理水一起排出的生物汙泥量。
又,藉由令汙泥供給幫浦74運轉,將於半批式生物處理裝置50形成的顆粒由生物汙泥供給管64供給至連續式生物處理裝置48。而於第1電磁閥82接收到汙泥供給幫浦74的輸出信號的階段,將第1電磁閥82的開閉度縮小,降低供給至連續式生物處理裝置48的排放水之流量。或者,關閉第1電磁閥82,將供給至連續式生物處理裝置48的排放水流量歸零。藉此,可以抑制流入連續式生物處理裝置48的水量之增加。其結果,乃可抑制由連續式生物處理裝置48排出的處理水中所含的生物汙泥量的增加,進而抑制向固液分離裝置52的流量負荷的瞬間增加,故可以抑制與處理水一起排出的生物汙泥量。
又,如本實施型態的排放水處理裝置4般,以同一個幫浦進行對連續式生物處理裝置48及半批式生物處理裝置50的排放水之供給的裝置型態,比起以各別的幫浦進行對連續式生物處理裝置48及半批式生物處理裝置50的排放水之供給的裝置型態,可以壓低裝置的購置成本及運轉成本。
接下來,說明使用導入排放水同時排出處理水的半批式生物處理裝置50的排放水處理裝置4的動作之一例。即,於半批式生物處理裝置50中反複進行(1)排放水的流入/處理水的排出、(2)處理對象物質的生物處理、及(3)生物汙泥的沉降的3個步驟。又,藉由反複進行(1)~(3)的步驟,於半批式生物處理裝置50內形成顆粒。但是,例如於生物處理的啟動時(裝置的啟動時)或槽內的顆粒濃度顯著下降的情況等,較好依次重複前述的生物處理步驟及排放水導入.處理水排出步驟,以代替上述(1)~(3)的步驟,進行顆粒的形成。
首先,使排放水流入幫浦68運轉,並開啟第1電磁閥82,將排放水儲水槽54內的處理對象之排放水由排放水流入管56a供給至連續式生物處理裝置48。於連續式生物處理裝置48實施排放水的生物處理後,將處理水由排放水流入管56c供給至固液分離裝置52。接著,於使半批式生物處理裝置50運轉的情況,開啟第2電磁閥84,並使處理水排出幫浦72運轉,又將排放水由排放水流入管56a供給至半批式生物處理裝置50,並將於半批式生物處理裝置50內已作過生物處理的處理水經由處理水排出管58b供給至連續式生物處理裝置48((1)排放水的流入/處理水的排出)。此時,本實施型態中,於第1電磁閥82已接收到處理水排出幫浦72運轉時的輸出信號之階段,縮小第1電磁閥82的開閉度,降低供給至連續式生物處理裝置48的排放水之流入量。或者,關閉第1電磁閥82,將供給至連續式生物處理裝置48的排放水之流入量歸零(停止排放水的供給)。
經過既定時間後,停止處理水排出幫浦72之運轉,並關閉第2電磁閥84。此時,較好再將第1電磁閥82的開閉度回復原狀以恢復對連續式生物處理裝置48的排放水的流入量。接下來,使空氣幫浦88運轉,將空氣由空氣擴散裝置90導入,開始對半批式生物處理裝置50內供給空氣,並使攪拌裝置86運轉,藉由攪拌半批式生物處理裝置50內的排放水,進行排放水的生物處理((2)處理對象物質的生物處理)。然後,經過既定時間後,藉由停止空氣幫浦88的動作以停止空氣的供給,又,藉由停止攪拌裝置86,結束生物處理。生物處理結束後,使半批式生物處理裝置50內的生物汙泥沉降既定時間,於半批式生物處理裝置50內使生物汙泥與處理水分離((3)生物汙泥的沉降)。之後,再次轉移至(1)排放水的流入步驟。又,將於半批式生物處理裝置50內形成的顆粒供給至連續式生物處理裝置48的情況也與前述相同,係於接收到汙泥供給幫浦74的輸出信號的階段,縮小第1電磁閥82的開閉度,將供給至連續式生物處理裝置48的排放水的流入量降低或歸零。
像這樣於本實施型態的排放水處理裝置4中,由於伴隨著由半批式生物處理裝置50對連續式生物處理裝置48的處理水及顆粒的供給,降低供給至連續式生物處理裝置48的排放水的流入量,故可抑制流入連續式生物處理裝置48的水量之增加。其結果,抑制了由連續式生物處理裝置48排出的處理水中含有的生物汙泥量的增加,進而因抑制了對固液分離裝置52的流量負荷的瞬間增加,故可以抑制與處理水一起排出的生物汙泥的量。
圖7係為顯示依本實施型態的排放水處理裝置之構成之另一例的示意圖。圖7的排放水處理裝置5中,對於和圖6中顯示的排放水處理裝置4相同的構成,係賦與相同的符號,而省略其說明。於圖7中顯示的排放水處理裝置5中,係在處理水排出管58b設置有第3電磁閥92(未設置處理水排出幫浦72)。於圖7的排放水處理裝置5中,係利用第3電磁閥92的開關進行處理水的供給.停止,代替圖6中所顯示的處理水排出幫浦72之運轉.停止,除此之外,與圖6中顯示的排放水處理裝置4進行同樣的動作。圖7中顯示的排放水處理裝置5相較於圖6中顯示的排放水處理裝置4,為更減少了幫浦數量的構成,導致裝置的購置成本及運轉成本的更降低。
圖8係顯示依本實施型態的排放水處理裝置之構成之另一例的示意圖。於圖8的排放水處理裝置6,和圖6中顯示的排放水處理裝置4相同之構成,係賦與相同的符號,而省略其說明。圖8中顯示的排放水處理裝置6係具備將由半批式生物處理裝置50排出的處理水及顆粒供給至連續式生物處理裝置48的汙泥處理水供給管94。於汙泥處理水供給管94中設置有第3電磁閥96。汙泥處理水供給管94具備作為將由半批式生物處理裝置50排出的處理水供給至連續式生物處理裝置48之處理水供給裝置之機能,以及作為將顆粒供給至連續式生物處理裝置48的生物汙泥供給裝置之機能。第3電磁閥96與第1電磁閥82係電性連接。於第3電磁閥96開啟時,第3電磁閥96將該輸出信號發送給第1電磁閥82,於第1電磁閥82接收到輸出信號的階段,縮小第1電磁閥82的開閉度,將排放水的流量降低既定量。或者,於第1電磁閥82接收到輸出信號的階段,關閉第1電磁閥82,將排放水的流量歸零(亦即,停止由排放水流入管56a的排放水之供給)。又,較好事先採如下構成:一旦關閉第3電磁閥96,即停止輸出信號的發送;於輸出信號的發送停止時,第1電磁閥82的開閉度即恢復原狀,而恢復排放水的流量。
於圖8中顯示的排放水處理裝置6中,採用下述之半批式生物處理裝置50:於半批式生物處理裝置50內的液體(處理水及顆粒)受到攪拌之狀態下,對半批式生物處理裝置50導入排放水,並從半批式生物處理裝置50排出處理水及顆粒。以下,以圖8中顯示的排放水處理裝置6的動作為例加以說明。
首先,使排放水流入幫浦68運轉,並開啟第1電磁閥82,將排放水儲水槽54內的處理對象的排放水由排放水流入管56a連續地供給至連續式生物處理裝置48。於連續式生物處理裝置48實施排放水的生物處理後,將處理水由排放水流入管56c供給至固液分離裝置52。接著,於使半批式生物處理裝置50運轉的情況,開啟第2電磁閥84及第3電磁閥96,並將排放水由排放水流入管56b供給至半批式生物處理裝置50,並將半批式生物處理裝置50內的處理水由汙泥處理水供給管94供給至連續式生物處理裝置48((1)排放水的流入/處理水的排出)。此時,於本實施型態,於第1電磁閥82接收到第3電磁閥96開啟時的輸出信號之階段,縮小第1電磁閥82的開閉度,降低供給至連續式生物處理裝置48的排放水之流入量。或者,關閉第1電磁閥82,將供給至連續式生物處理裝置48的排放水之流入量歸零(停止排放水的供給)。接著,於維持各閥的開閉狀態的情況下,使攪拌裝置86運轉 ,於半批式生物處理裝置50內,將利用攪拌裝置攪拌過的處理水及顆粒由汙泥處理水供給管94供給至連續式生物處理裝置48((1.5)顆粒汙泥的供給)。
經過既定時間後,關閉第2電磁閥84及第3電磁閥96。此時,較好將第1電磁閥82的開閉度恢復原狀,恢復對連續式生物處理裝置48的排放水之流入量。接著,不停止攪拌裝置86之運轉而使空氣幫浦88運轉,由空氣擴散裝置90導入空氣,藉由開始對半批式生物處理裝置50內供給空氣,進行排放水的生物處理((2)生物處理步驟)。接著,經過既定時間後,停止攪拌裝置86之運轉,並停止空氣幫浦88之運轉,藉由停止空氣的供給而結束生物處理。生物處理結束後,使半批式生物處理裝置50內的生物汙泥沉降既定時間,於半批式生物處理裝置50內使生物汙泥與處理水分離((3)生物汙泥的沉降)。然後,再一次轉移至(1)排放水的流入/處理水的排出步驟。(1.5)顆粒汙泥的供給步驟無須每個周期都進行,亦可以數個週期1次的比率進行。
於下述說明圖8中顯示的排放水處理裝置6的動作之另一例。
首先,使排放水流入幫浦68運轉,並開啟第1電磁閥82,將排放水儲水槽54內的處理對象之排放水由排放水流入管56a連續地供給至連續式生物處理裝置48。於連續式生物處理裝置48,實施排放水的生物處理後,將處理水由排放水流入管56c供給至固液分離裝置52。接著,於使半批式生物處理裝置50運轉的情況,開啟第2電磁閥84及第3電磁閥96,並使攪拌裝置86運轉,將排放水由排放水流入管56b供給至半批式生物處理裝置50,並將半批式生物處理裝置50內利用攪拌裝置攪拌過的處理水及顆粒由汙泥處理水供給管94供給至連續式生物處理裝置48((1)排放水的流入/處理水的排出)。此時,於本實施型態,於第1電磁閥82接收到第3電磁閥96開啟時的輸出信號之階段,縮小第1電磁閥82的開閉度,降低供給至連續式生物處理裝置48的排放水之流入量。或者,關閉第1電磁閥82,將供給至連續式生物處理裝置48的排放水之流入量歸零(停止排放水的供給)。
經過既定時間後,關閉第2電磁閥84及第3電磁閥96。此時,較好將第1電磁閥82的開閉度恢復原狀,以恢復向連續式生物處理裝置48的排放水的流入量。接著,不停止攪拌裝置86之運轉而使空氣幫浦88運轉,由空氣擴散裝置90導入空氣,藉由開始對半批式生物處理裝置內供給空氣,進行排放水的生物處理((2)生物處理步驟)。然後,經過既定時間後,藉由停止空氣幫浦88之運轉而停止空氣的供給以結束生物處理。之後,於使攪拌裝置86運轉的狀態,亦即,於半批式生物處理裝置50內的液體受到攪拌的狀態,再一次將排放水流入半批式生物處理裝置50,由半批式生物處理裝置50排出處理水及顆粒((1)排放水的流入/處理水的排出)。
具備作為將由半批式生物處理裝置50排出的處理水供給至連續式生物處理裝置48的處理水供給裝置的機能,以及作為將顆粒供給至連續式生物處理裝置48的生物汙泥供給裝置的機能之汙泥處理水供給管94並不限定適用於圖8中顯示的排放水處理裝置,也適用於上述說明的全部實施型態。
圖9(A)及(B) 係顯示於本實施型態使用的半批式生物處理裝置的構成之另一例的示意圖。於圖9中顯示的半批式生物處理裝置98中,和圖5中所顯示的半批式生物處理裝置50同樣之構成,係賦與相同之符號,而省略其說明。於圖9(A)中顯示的半批式生物處理裝置98中,排出處理水的處理水出口50b係設置於較流入排放水的排放水入口50a為高的位置。又,圖9(B)中顯示的半批式生物處理裝置98係用於圖8的排放水處理裝置的半批式生物處理裝置50,將排出處理水及顆粒的汙泥處理水出口50d設置於較流入排放水的排放水入口50a為高的位置。藉此,因抑制了讓流入的排放水未經生物處理就由半批式生物處理裝置98排出之排放水的捷徑,故可以於半批式生物處理裝置98有效率地形成顆粒。又,因半批式生物處理裝置98內的處理水係以藉由流入的排放水向上推擠的形式排出,故能將沉降性低的生物汙泥積極地排出體系外。其結果,因沉降性高的生物汙泥留在半批式生物處理裝置50內,故可以更有效率地形成顆粒。又,雖因為由半批式生物處理裝置98流出的處理水與處理前的排放水混合,而使處理水質有惡化之虞,但因為由半批式生物處理裝置98排出的處理水係供給至連續式生物處理裝置48,在此處會進行生物處理,故可抑制最終得到的處理水之水質惡化。 [實施例]
以下,列舉實施例以更具體地詳細說明本發明,但本發明並不限定於以下的實施例。
於實施例中使用圖2中顯示的半批式生物處理裝置,以下列條件實施模擬排放水之處理。於實施例中,使用將排放水流入口設置於半批式生物處理槽的水面高度的1/4的位置(從槽底部起0.05m的高度),並將處理水流出口設置於水面的位置而位於較排放水流出口高的位置(從槽底部起0.2m的高度)的半批式生物處理槽(半批式生物處理槽的尺寸:W0.15m×L0.2m×H0.4m)。模擬用排放水係使用魚肉萃取物及蛋白腖作為主體。
將導入於半批式生物處理槽內的模擬用排放水,經既定時間(150分鐘間),利用設置於半批式生物處理槽底部的曝氣裝置供給空氣,實施模擬用排放水的生物處理(生物處理步驟)。於停止曝氣裝置起經30秒後(預先於量筒求得的區域沉降時間內),開始由排放水流入口導入排放水,並開始由處理水流出口排出處理水 (排放水導入.處理水排出步驟)。排放水的流入線速度係相對於半批式生物處理槽的水面積為1 m/h。又,排放水的流入量係以18分鐘流入相對於半批式生物處理槽的實際容積的75%。反覆實施這樣的生物處理及排放水導入.處理水排出步驟。
(比較例) 將上述模擬排放水之處理以下列條件實施。比較例中,使用將排放水流入口設置於半批式生物處理槽的水面高度1/4的位置(從槽底部起0.1m的高度),將處理水流出口設置於半批式生物處理槽的水面高度1/2的位置(從槽底部起0.2m的高度)的半批式生物處理槽(半批式生物處理槽的尺寸:W0.15m×L0.2m×H0.4m)。
比較例中,實施習知之半批式處理。首先,(1)排放水的流入,係以10分鐘將原水由排放水流入口導入半批式生物處理槽。(2)處理對象物質的生物處理,係利用設置於半批式生物處理槽底部的曝氣裝置供給空氣95分鐘,實施模擬的排放水之生物處理。(3)生物汙泥的沉降,係於曝氣裝置停止後進行15分鐘的生物汙泥之沉降。(4)處理水的排出,於從處理水流出口進行10分鐘處理水之排出。重複實施上述(1)~(4)。
實施例與比較例一起進行,依時間先後順序測定半批式生物處理槽內的生物汙泥之SVI5。又,『SVI5』係為生物汙泥的沉降性指標,利用下述方式求得。首先,將1L的汙泥投入1L的量筒中,攪拌過後,測定靜置5分鐘時的汙泥界面。接著,計算量筒中汙泥的佔有體積率(%)。然後測定汙泥的MLSS(mg/L)。將這些數據代入下列算式算出SVI5。SVI5的值越小係表示為沉降性越高的汙泥。 SVI5(mL/g)=汙泥所佔的體積率×10,000/MLSS
表1係實施例及比較例中之輸水開始第26天的代表處理水質例。圖10係顯示實施例與比較例的SV15之每日變化的圖式。可以得到能將溶解性BOD抑制於10 mg/L以下,且SS(懸浮固體)也很好的處理水質。於試驗開始時,實施例1及比較例的SVI5值都是50 mL/g的程度。但是,於實施例中,隨著日數的經過,SVI5的值下降,於試驗開始第26天達到26 mL/g這樣非常低的值。另一方面,比較例中,即使日數經過,SVI5的值沒有太大的改變,於試驗開始第26天係為47 mL/g。因此,如實施例1般,藉由反覆進行:『生物處理步驟,於停止排放水的流入及處理水的排出之狀態,一邊攪拌排放水,一邊利用生物汙泥將排放水進行生物處理;及排放水導入.處理水排出步驟,從停止排放水的攪拌開始到形成生物汙泥的汙泥界面之間,由設置於比處理水流出口低的位置的排放水流入口開始導入排放水,並由處理水流出口開始排出處理水』;相較如比較例1般進行通常的半批式處理,可形成沉降性高的生物汙泥,進而能於短時間形成沉降性高的生物汙泥。
【表1】 輸水第26天 處理水質
1、2、50、98‧‧‧半批式生物處理裝置
3~6‧‧‧排放水處理裝置
10‧‧‧半批式生物處理槽
12‧‧‧排放水導入裝置
14‧‧‧分配器
16‧‧‧處理水排出裝置
20‧‧‧控制裝置
22‧‧‧排放水流入口
24‧‧‧處理水流出口
26‧‧‧排放水導入管
28‧‧‧排放水幫浦
30‧‧‧排放水側電磁閥
32‧‧‧處理水排出管
34‧‧‧處理水側電磁閥
36、86‧‧‧攪拌裝置
38‧‧‧曝氣裝置
40‧‧‧馬達
42‧‧‧攪拌葉片
44‧‧‧空氣擴散幫浦
46‧‧‧空氣擴散管
48‧‧‧連續式生物處理裝置
50a‧‧‧排放水入口
50b‧‧‧處理水出口
50c‧‧‧汙泥出口
50d‧‧‧汙泥處理水出口
52‧‧‧固液分離裝置
54‧‧‧排放水儲水槽
56a、56b、56c‧‧‧排放水流入管
58a、58b‧‧‧處理水排出管
60‧‧‧汙泥回送管
62‧‧‧汙泥排出管
64‧‧‧生物汙泥供給管
66‧‧‧第1排放水流入幫浦
68‧‧‧排放水流入幫浦
70‧‧‧第2排放水流入幫浦
72‧‧‧處理水排出幫浦
74‧‧‧汙泥供給幫浦
76‧‧‧汙泥回送幫浦
78‧‧‧電磁閥
80‧‧‧半批式生物處理槽
82‧‧‧第1電磁閥
84‧‧‧第2電磁閥
88‧‧‧空氣幫浦
90‧‧‧空氣擴散裝置
92、96‧‧‧第3電磁閥
94‧‧‧汙泥處理水供給管
[圖1]為顯示相關於本實施型態的半批式生物處理裝置之構成之一例的示意圖。 [圖2]為顯示相關於本實施型態的半批式生物處理裝置之構成的另一例的示意圖。 [圖3]為顯示沉降曲線之一例的圖式。 [圖4]為顯示相關於本實施型態的排放水處理裝置之構成之一例的示意圖。 [圖5]為顯示於本實施型態使用的半批式生物處理裝置之構成之一例的示意圖。 [圖6]為顯示相關於本實施型態的排放水處理裝置之構成之另一例的示意圖。 [圖7]為顯示相關於本實施型態的排放水處理裝置之構成之另一例的示意圖。 [圖8]為顯示相關於本實施型態的排放水處理裝置之構成之另一例的示意圖。 [圖9](A)及(B)係顯示於本實施型態使用的半批式生物處理裝置的構成之另一例的示意圖。 [圖10]為顯示實施例與比較例的SV15之每日變化的圖式。

Claims (13)

  1. 一種排放水處理方法,包含使用收容生物汙泥的半批式生物處理槽將排放水進行生物處理的半批式生物處理步驟,其特徵為:該半批式生物處理步驟包含:生物處理步驟,在對該半批式生物處理槽的該排放水之導入及由該半批式生物處理槽的處理水之排出為停止之狀態時,攪拌該半批式生物處理槽內的排放水,利用該生物汙泥將該排放水進行生物處理;及排放水導入.處理水排出步驟,從停止該半批式生物處理槽內的排放水之攪拌起,到於該半批式生物處理槽內形成該生物汙泥之汙泥層為止之間,開始對該半批式生物處理槽導入該排放水,並開始由該半批式生物處理槽排出該處理水;且該排放水處理方法係依次反複進行該生物處理步驟及該排放水導入.處理水排出步驟。
  2. 如專利申請範圍第1項之排放水處理方法,其中,該排放水導入.處理水排出步驟係於該半批式生物處理槽內的排放水攪拌停止之同時或緊接於停止之後,開始對該半批式生物處理槽導入該排放水,並開始由該半批式生物處理槽排出該處理水。
  3. 如專利申請範圍第1或2項之排放水處理方法,更包含:連續式生物處理步驟,將連續地流入收容生物汙泥的連續式生物處理槽中的排放水進行生物處理;生物汙泥供給步驟,將於該半批式生物處理步驟形成的顆粒供給至該連續式生物處理槽;處理水供給步驟,將於該半批式生物處理步驟排出的該處理水供給至該連續式生物處理槽;及排放水流量調整步驟,伴隨著藉由該生物汙泥供給步驟的該顆粒之供給,及藉由該處理水供給步驟的該處理水之供給,並降低流入到該連續式生物處理槽的該排放水之流量。
  4. 如專利申請範圍第3項之排放水處理方法,其中,該排放水流量調整步驟中,伴隨著藉由該生物汙泥供給步驟的該顆粒之供給,及藉由該處理水供給工程的該處理水之供給,並將流入該連續式生物處理槽的該排放水的流量歸零。
  5. 如專利申請範圍第1或2項之排放水處理方法,其中,該半批式生物處理槽具備:排放水流入口,用以使該排放水流入該半批式生物處理槽;及用以使該處理水排出槽外的處理水出口,或為了使該處理水與該顆粒排出槽外的汙泥處理水出口,設置於較該排放水流入口為高的位置。
  6. 一種排放水處理裝置,其特徵為包含:半批式生物處理槽,於槽內收容生物汙泥;導入手段,將排放水導入該半批式生物處理槽;排出手段,將該半批式生物處理槽內的處理水排出至槽外;攪拌手段,攪拌該半批式生物處理槽內的排放水;第1控制手段,控制該攪拌手段之運轉;及第2控制手段,控制該導入手段及該排出手段之運轉;其中,該第1控制手段在利用該生物汙泥將該排放水進行生物處理時,於對該半批式生物處理槽的該排放水之導入,以及由該半批式生物處理槽的該處理水之排出係為停止之狀態時,使該攪拌手段運轉,以攪拌該生物處理槽內之排放水;而該第2控制手段在從停止藉由該攪拌手段的排放水之攪拌起,至於該生物處理槽內形成該生物汙泥之汙泥層為止的期間,使該導入手段運轉,開始對該半批式生物處理槽導入該排放水,並使該排出手段運轉,開始由該半批式生物處理槽排出該處理水。
  7. 如申請專利範圍第6項之排放水處理裝置,其中,該第2控制手段在停止藉由該攪拌手段攪拌排放水之同時或緊接於停止之後,使該導入手段運轉,開始對該半批式生物處理槽導入該排放水,並使該排出手段運轉,開始從該半批式生物處理槽排出該處理水。
  8. 如申請專利範圍第6或7項之排放水處理裝置,其中,該第2控制手段更使該導入手段及該排出手段運轉,以使導入至該半批式生物處理槽的排放水的量與由該半批式生物處理槽排出的處理水的量成為相等。
  9. 如申請專利範圍第6或7項之排放水處理裝置,其中,該半批式生物處理槽具備:用來使該排放水流入槽內的排放水流入口,與用來使該處理水排出至槽外的處理水流出口;該排放水流入口係設置於較該處理水流出口低的位置。
  10. 如申請專利範圍第9項之排放水處理裝置,其中,該處理水流出口係設置於該處理水的排出停止時的該半批式生物處理槽內的排放水的水面高度。
  11. 如申請專利範圍第6或7項之排放水處理裝置,更包含:連續式生物處理裝置,將連續地流入的排放水進行生物處理;生物汙泥供給手段,將在該半批式生物處理裝置形成的顆粒供給至該連續式生物處理裝置;處理水供給手段,將由該半批式生物處理裝置排出的處理水供給至該連續式生物處理裝置;及排放水流量調整手段,調整流入至該連續式生物處理裝置的排放水之流量;其中,該排放水流量調整手段伴隨著藉由該生物汙泥供給手段的該顆粒之供給,及藉由該處理水供給手段的該處理水之供給,而降低流入至該連續式生物處理裝置的該排放水之流量。
  12. 如申請專利範圍第11項之排放水處理裝置,其中,該排放水流量調整手段伴隨著藉由該生物汙泥供給手段的該顆粒之供給以及藉由該處理水供給手段的該處理水之供給,將流入至該連續式生物處理裝置的該排放水之流量歸零。
  13. 如申請專利範圍第6或7項之排放水處理裝置,其中,該半批式生物處理裝置具備:排放水流入口,用以使該排放水流入槽內;及用以使該處理水排出槽外的處理水出口,或為了使該處理水與該顆粒排出槽外的汙泥處理水出口,設置於較該排放水流入口為高的位置。
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