JP3210077B2 - 活性汚泥の沈降性改良剤及びその製造方法 - Google Patents
活性汚泥の沈降性改良剤及びその製造方法Info
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- JP3210077B2 JP3210077B2 JP17006192A JP17006192A JP3210077B2 JP 3210077 B2 JP3210077 B2 JP 3210077B2 JP 17006192 A JP17006192 A JP 17006192A JP 17006192 A JP17006192 A JP 17006192A JP 3210077 B2 JP3210077 B2 JP 3210077B2
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- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
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- Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
- Activated Sludge Processes (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は活性汚泥排水処理におけ
る活性汚泥の沈降性を改良する薬剤及びその製造方法に
関する。
る活性汚泥の沈降性を改良する薬剤及びその製造方法に
関する。
【0002】
【従来の技術】一般生活排水、工場排水等の有機物を含
有する有機性排水の処理方法として、最も普及している
のは活性汚泥法である。活性汚泥法は汚濁物質を含む廃
水に空気を吹き込み、微生物の集合体である活性汚泥を
増殖させることにより有機物を吸収、分解除去させる
「曝気工程」と増殖した活性汚泥を水との比重差を利用
して処理水から沈降分離させる「沈澱工程」よりなる。
沈降した活性汚泥の一部は余剰汚泥として系外に抜き取
られ、残りは曝気槽に返送される。この両工程が良好に
作動しなければ活性汚泥処理は順調に行なわれない。
有する有機性排水の処理方法として、最も普及している
のは活性汚泥法である。活性汚泥法は汚濁物質を含む廃
水に空気を吹き込み、微生物の集合体である活性汚泥を
増殖させることにより有機物を吸収、分解除去させる
「曝気工程」と増殖した活性汚泥を水との比重差を利用
して処理水から沈降分離させる「沈澱工程」よりなる。
沈降した活性汚泥の一部は余剰汚泥として系外に抜き取
られ、残りは曝気槽に返送される。この両工程が良好に
作動しなければ活性汚泥処理は順調に行なわれない。
【0003 】現実の廃水処理においては、流入廃水の流
量変動、廃水中の有機物組成の変動があるため「バルキ
ング」と呼ばれる活性汚泥の異常現象が時々発生する。
活性汚泥のバルキング現象が起こると活性汚泥のフロッ
クが処理水と分離し難くなり、汚泥が処理水と共に流出
して処理水の水質が著しく悪化し、且つ曝気槽内の汚泥
濃度が低下するために処理効率が悪くなる。
量変動、廃水中の有機物組成の変動があるため「バルキ
ング」と呼ばれる活性汚泥の異常現象が時々発生する。
活性汚泥のバルキング現象が起こると活性汚泥のフロッ
クが処理水と分離し難くなり、汚泥が処理水と共に流出
して処理水の水質が著しく悪化し、且つ曝気槽内の汚泥
濃度が低下するために処理効率が悪くなる。
【0004】活性汚泥のバルキング現象は次の3種類に
大別される。 糸状性細菌の異常増殖による沈降不良。 高粘性物質の蓄積による沈降不良。 汚泥の解体等フロックの微細化による沈降不良。
大別される。 糸状性細菌の異常増殖による沈降不良。 高粘性物質の蓄積による沈降不良。 汚泥の解体等フロックの微細化による沈降不良。
【0005】このような活性汚泥のバルキング現象を解
消するために種々の手法が提案されており、例えばベン
トナイト、クリストバライト等を添加する方法(特開昭
60−175599号公報)、無機剤とカチオン系有機高分子凝
集剤を添加する方法(特開昭62−186997号、特開平2−
17998号公報)が知られている。これらの方法は添加し
た無機剤と他の薬剤との間に比重差が伴うため、汚泥フ
ロックに保持されず無機剤のみが底部に沈澱するという
欠点があった。また、カチオン系有機高分子凝集剤を併
用した場合にも同様の現象が起こり、効果の持続時間が
短くなる欠点があった。
消するために種々の手法が提案されており、例えばベン
トナイト、クリストバライト等を添加する方法(特開昭
60−175599号公報)、無機剤とカチオン系有機高分子凝
集剤を添加する方法(特開昭62−186997号、特開平2−
17998号公報)が知られている。これらの方法は添加し
た無機剤と他の薬剤との間に比重差が伴うため、汚泥フ
ロックに保持されず無機剤のみが底部に沈澱するという
欠点があった。また、カチオン系有機高分子凝集剤を併
用した場合にも同様の現象が起こり、効果の持続時間が
短くなる欠点があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、バル
キング現象を起こしている活性汚泥に、持続時間の長い
沈降性を付与することができる改良剤を提供することに
ある。
キング現象を起こしている活性汚泥に、持続時間の長い
沈降性を付与することができる改良剤を提供することに
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、このよう
な事情に鑑みバルキング現象を起こしている種々の活性
汚泥を広く採取して試験研究を行った結果、無機多孔質
粒子の表面に水溶性金属塩の被膜を形成し、さらにその
表面にカチオン系高分子凝集剤またはカチオン系無機凝
集剤の被膜を形成した活性汚泥の沈降性改良剤を用いれ
ば、活性汚泥が効率よくこの改良剤に付着してフロック
状となり良好な沈降性が得られ、しかもその持続時間が
長いことを見い出し、本発明を完遂するに至った。
な事情に鑑みバルキング現象を起こしている種々の活性
汚泥を広く採取して試験研究を行った結果、無機多孔質
粒子の表面に水溶性金属塩の被膜を形成し、さらにその
表面にカチオン系高分子凝集剤またはカチオン系無機凝
集剤の被膜を形成した活性汚泥の沈降性改良剤を用いれ
ば、活性汚泥が効率よくこの改良剤に付着してフロック
状となり良好な沈降性が得られ、しかもその持続時間が
長いことを見い出し、本発明を完遂するに至った。
【0008】本発明に用いられる無機多孔質粒子として
は、水不溶性の担持表面積の大きい不定形粒子が好まし
く、その代表的なものはケイ酸カルシウム、カオリン、
ベントナイト、活性白土、天然ゼオライト、膠質土、マ
グネシア及び珪藻土等が挙げられる。これら多孔質粒子
の粒度は、径が50〜500μmの範囲にあることが望
ましく、径が50μm未満であると被覆処理しにくくな
り、また500μmを超えると改良剤にしたときに活性
汚泥が付着する前に沈殿してしまうので、実用的でな
い。
は、水不溶性の担持表面積の大きい不定形粒子が好まし
く、その代表的なものはケイ酸カルシウム、カオリン、
ベントナイト、活性白土、天然ゼオライト、膠質土、マ
グネシア及び珪藻土等が挙げられる。これら多孔質粒子
の粒度は、径が50〜500μmの範囲にあることが望
ましく、径が50μm未満であると被覆処理しにくくな
り、また500μmを超えると改良剤にしたときに活性
汚泥が付着する前に沈殿してしまうので、実用的でな
い。
【0009】本発明に用いられる水溶性金属塩の代表的
なものとしては、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、硫酸アルミ
ニウム等の金属塩であり、中性付近において水酸化物フ
ロックを形成するものが好ましい。
なものとしては、硫酸第一鉄、硫酸第二鉄、硫酸アルミ
ニウム等の金属塩であり、中性付近において水酸化物フ
ロックを形成するものが好ましい。
【0010】本発明に用いられるカチオン系高分子凝集
剤の代表的なものは、ジアルキルアミノエチル(メタ)
アクリレート重合物の4級塩、ジアルキルアミノプロピ
ル(メタ)アクリルアミド重合物の4級塩、ポリアミン
4級塩等が挙げられる。これらの高分子凝集剤の重合度
は高いほどよく、特に分子量200万〜600万のもの
が好適である。また良好な凝集性をえるために、カチオ
ン当量値は2.5meq/g以上の強カチオン性のもの
が好適である。一方、本発明に用いられるカチオン系無
機凝集剤の代表的なものは、ポリ塩化アルミニウム、ポ
リ塩化鉄等の無機塩重合体である。
剤の代表的なものは、ジアルキルアミノエチル(メタ)
アクリレート重合物の4級塩、ジアルキルアミノプロピ
ル(メタ)アクリルアミド重合物の4級塩、ポリアミン
4級塩等が挙げられる。これらの高分子凝集剤の重合度
は高いほどよく、特に分子量200万〜600万のもの
が好適である。また良好な凝集性をえるために、カチオ
ン当量値は2.5meq/g以上の強カチオン性のもの
が好適である。一方、本発明に用いられるカチオン系無
機凝集剤の代表的なものは、ポリ塩化アルミニウム、ポ
リ塩化鉄等の無機塩重合体である。
【0011】本発明の沈降性改良剤を製造するには、無
機多孔質粒子を回転数500〜1000rpmの回転翼
を有する攪拌装置に入れ、攪拌して無機多孔質粒子を浮
遊流動させている中に水溶性金属塩の飽和水溶液を噴霧
し、引続き10〜20分間攪拌を続けて粒子表面に水溶
性金属塩を均一に付着させて、さらに攪拌を続けている
系に100℃以上の温度の熱風を吹き込み乾燥させる。
機多孔質粒子を回転数500〜1000rpmの回転翼
を有する攪拌装置に入れ、攪拌して無機多孔質粒子を浮
遊流動させている中に水溶性金属塩の飽和水溶液を噴霧
し、引続き10〜20分間攪拌を続けて粒子表面に水溶
性金属塩を均一に付着させて、さらに攪拌を続けている
系に100℃以上の温度の熱風を吹き込み乾燥させる。
【0012】次いで攪拌しながら熱風の吹き込みを続け
ている系に、別途調整したカチオン系凝集剤の1〜5%
水溶液を噴霧し、水溶性金属塩を被覆した粒子の表面に
さらにカチオン系凝集剤の層を形成したのち、乾燥すれ
ばよい。
ている系に、別途調整したカチオン系凝集剤の1〜5%
水溶液を噴霧し、水溶性金属塩を被覆した粒子の表面に
さらにカチオン系凝集剤の層を形成したのち、乾燥すれ
ばよい。
【0013】本発明の沈降性改良剤の好ましい組成は、
乾燥状態において無機多孔質粒子が50〜85重量%、
金属塩が5〜20重量%及びカチオン系凝集剤が10〜
45重量%の割合で配合されているものである。
乾燥状態において無機多孔質粒子が50〜85重量%、
金属塩が5〜20重量%及びカチオン系凝集剤が10〜
45重量%の割合で配合されているものである。
【0014】本発明の沈降性改良剤の使用に当たって
は、活性汚泥に添加する方法は特に制約されないが、均
一に曝気槽中に投入することが望ましく、その投入量は
曝気槽中の活性汚泥の乾燥重量1g当たり0.05〜1
g程度が好ましい。
は、活性汚泥に添加する方法は特に制約されないが、均
一に曝気槽中に投入することが望ましく、その投入量は
曝気槽中の活性汚泥の乾燥重量1g当たり0.05〜1
g程度が好ましい。
【0015】
【作用】本発明の活性汚泥の沈降性改良剤は、無機多孔
質粒子の表面に水溶性金属塩の層及びカチオン系凝集剤
の層からなる二層になっているため、曝気槽に添加され
ると同時に活性汚泥が速やかに沈降性改良剤の表面に付
着し、粒子を中心とした大きなフロックを形成して、優
れた沈降性が得られるものである。また、多孔質粒子表
面からは凝集成分が徐々に溶出してくるので、長時間に
わたりフロック形成能が持続される。
質粒子の表面に水溶性金属塩の層及びカチオン系凝集剤
の層からなる二層になっているため、曝気槽に添加され
ると同時に活性汚泥が速やかに沈降性改良剤の表面に付
着し、粒子を中心とした大きなフロックを形成して、優
れた沈降性が得られるものである。また、多孔質粒子表
面からは凝集成分が徐々に溶出してくるので、長時間に
わたりフロック形成能が持続される。
【0016】
(実施例1)容量20リットルのスーパーミキサー
〔(株)カワタ製〕の容器にケイ酸カルシウム粒子(平
均粒径50μm)2kgを仕込み、回転数700rpm
で攪拌翼を回転して前記粒子を浮遊流動させている系
に、硫酸アルミニウム水溶液(28wt%)600gを高圧
ポンプを用いて容器内に噴霧し、粒子表面に均一に付着
させた。次いで温風発生装置(竹綱製作所製)を用いて
温度120℃、流量20リットル/分の温風を容器内に
吹き込み、粒子の付着水分を蒸発させ乾燥させた。付着
水分含有量が約1%程度になった時点で、温風を吹き込
みながらアクリルアミド変性4級塩高分子凝集剤(分子
量600万、カチオン当量値3.2meq/g)の2%
水溶液35kgを高圧ポンプを用いて容器内に注入し、
水分蒸発をさせながら粒子表面に高分子凝集剤を被覆
し、付着水分含有量が約3%程度になるまで乾燥させ、
沈降性改良剤2.8kgを得た。
〔(株)カワタ製〕の容器にケイ酸カルシウム粒子(平
均粒径50μm)2kgを仕込み、回転数700rpm
で攪拌翼を回転して前記粒子を浮遊流動させている系
に、硫酸アルミニウム水溶液(28wt%)600gを高圧
ポンプを用いて容器内に噴霧し、粒子表面に均一に付着
させた。次いで温風発生装置(竹綱製作所製)を用いて
温度120℃、流量20リットル/分の温風を容器内に
吹き込み、粒子の付着水分を蒸発させ乾燥させた。付着
水分含有量が約1%程度になった時点で、温風を吹き込
みながらアクリルアミド変性4級塩高分子凝集剤(分子
量600万、カチオン当量値3.2meq/g)の2%
水溶液35kgを高圧ポンプを用いて容器内に注入し、
水分蒸発をさせながら粒子表面に高分子凝集剤を被覆
し、付着水分含有量が約3%程度になるまで乾燥させ、
沈降性改良剤2.8kgを得た。
【0017】一方、乾燥固形分(以下MLSSという)
の値が1800ppm、汚泥指標値(以下SVI:Slug
e Volume Indexという)が250である下水処理場の活
性汚泥10リットルを容量12.5リットルの曝気槽に
入れ、空気量7リットル/分で曝気を行いながら、グル
コース0.36g/リットル及びポリペプトン0.12
g/リットルを含むように調製した合成下水を、定量ポ
ンプを用いて1日当たり10リットルの割合で曝気槽に
連続添加し、活性汚泥を培養したところ、タイプII−1
とII−7の糸状性細菌が増殖し、4日目にはMLSSが
1900ppm、SVIが480の糸状性バルキング活
性汚泥となった。
の値が1800ppm、汚泥指標値(以下SVI:Slug
e Volume Indexという)が250である下水処理場の活
性汚泥10リットルを容量12.5リットルの曝気槽に
入れ、空気量7リットル/分で曝気を行いながら、グル
コース0.36g/リットル及びポリペプトン0.12
g/リットルを含むように調製した合成下水を、定量ポ
ンプを用いて1日当たり10リットルの割合で曝気槽に
連続添加し、活性汚泥を培養したところ、タイプII−1
とII−7の糸状性細菌が増殖し、4日目にはMLSSが
1900ppm、SVIが480の糸状性バルキング活
性汚泥となった。
【0018】ここで、前記の沈降性改良剤2.2gを曝
気槽に投入したところ、沈降性改良剤の投入後直ちに活
性汚泥が付着し、沈降性改良剤を核とした大きなフロッ
クが形成された。このあと培養を続け、経時的にSVI
値を測定したところ、投入前には480であったSVI
値が、投入1日後は110、3日後は120、5日後は
100、7日後は140、10日後は120、15日後
は190、20日後は215と変化した。活性汚泥は良
好なフロックを形成した状態を長期間維持し、約2週間
にわたってSVI値は150以下を保ち、良好な沈降性
を示した。
気槽に投入したところ、沈降性改良剤の投入後直ちに活
性汚泥が付着し、沈降性改良剤を核とした大きなフロッ
クが形成された。このあと培養を続け、経時的にSVI
値を測定したところ、投入前には480であったSVI
値が、投入1日後は110、3日後は120、5日後は
100、7日後は140、10日後は120、15日後
は190、20日後は215と変化した。活性汚泥は良
好なフロックを形成した状態を長期間維持し、約2週間
にわたってSVI値は150以下を保ち、良好な沈降性
を示した。
【0019】(実施例2〜6)表1に示すとおりの無機
多孔質粒子、金属塩飽和溶液及びカチオン系凝集剤を所
定量用いて、実施例1と全く同様の方法により沈降性改
良剤を調製した。次いで、この沈降性改良剤を用いて実
施例1と同じ活性汚泥の連続処理系に添加し、SVI値
を経時的に測定したところ、その結果は表2に示すとお
りであった。
多孔質粒子、金属塩飽和溶液及びカチオン系凝集剤を所
定量用いて、実施例1と全く同様の方法により沈降性改
良剤を調製した。次いで、この沈降性改良剤を用いて実
施例1と同じ活性汚泥の連続処理系に添加し、SVI値
を経時的に測定したところ、その結果は表2に示すとお
りであった。
【0020】
【表1】
【0021】
【表2】
【0022】(実施例7)実際の屠殺場において排水処
理が行なわれている曝気槽容積150m3 、沈澱槽容積
30m3 の処理装置を使用して現場試験を行なった。こ
の処理装置の活性汚泥はフロックが解体を起こし、微細
な汚泥が沈降せずに汚泥が処理水と共に流出する状態と
なっており、MLSS値は1800ppm、SVI値は
500を示していた。実施例6と同様にして造った沈降
性改良剤70kgを曝気槽に投入し、沈降性の経時変化
を測定したところ、投入前には500であったSVI値
が、投入後は105、投入1日後は110、3日後は1
20、7日後は110、10日後は170、16日後は
280と変化した。投入前に分散状態であった微細な汚
泥が、投入後は改良剤を核としたフロックを形成して沈
降性が改善され、この効果は約2週間にわたって持続し
た。
理が行なわれている曝気槽容積150m3 、沈澱槽容積
30m3 の処理装置を使用して現場試験を行なった。こ
の処理装置の活性汚泥はフロックが解体を起こし、微細
な汚泥が沈降せずに汚泥が処理水と共に流出する状態と
なっており、MLSS値は1800ppm、SVI値は
500を示していた。実施例6と同様にして造った沈降
性改良剤70kgを曝気槽に投入し、沈降性の経時変化
を測定したところ、投入前には500であったSVI値
が、投入後は105、投入1日後は110、3日後は1
20、7日後は110、10日後は170、16日後は
280と変化した。投入前に分散状態であった微細な汚
泥が、投入後は改良剤を核としたフロックを形成して沈
降性が改善され、この効果は約2週間にわたって持続し
た。
【0023】(実施例8)菓子製造会社の曝気槽容積2
70m3 、沈澱槽容積70m3 の排水処理装置を使用し
て実際の現場試験を行なった。この工場はグミキャンデ
ィーを製造しているため、排水中にはゼラチンが多く含
まれており、活性汚泥は高粘性バルキングを起こし、汚
泥が全く沈降されずに処理水と共に流出する状態となっ
ており、MLSS値が2800ppm、SVI値が35
0であった。実施例1と同様にして造った沈降性改良剤
68kgを曝気槽に投入し、沈降性の経時変化を測定し
たところ、投入前には350であったSVI値が、投入
後は140、投入1日後は140、3日後は150、5
日後は180、7日後は210、10日後は280、1
5日後は340と変化した。投入前に分散状態であった
微細な汚泥は、投入後直ちに改良剤を核としたフロック
が形成されて沈降性が改善され、この効果は約10日程
度持続した。
70m3 、沈澱槽容積70m3 の排水処理装置を使用し
て実際の現場試験を行なった。この工場はグミキャンデ
ィーを製造しているため、排水中にはゼラチンが多く含
まれており、活性汚泥は高粘性バルキングを起こし、汚
泥が全く沈降されずに処理水と共に流出する状態となっ
ており、MLSS値が2800ppm、SVI値が35
0であった。実施例1と同様にして造った沈降性改良剤
68kgを曝気槽に投入し、沈降性の経時変化を測定し
たところ、投入前には350であったSVI値が、投入
後は140、投入1日後は140、3日後は150、5
日後は180、7日後は210、10日後は280、1
5日後は340と変化した。投入前に分散状態であった
微細な汚泥は、投入後直ちに改良剤を核としたフロック
が形成されて沈降性が改善され、この効果は約10日程
度持続した。
【0024】(比較例1)実施例1において沈降性改良
剤を添加しなかった以外は、全く同様の処理を行なった
ところ、投入前には480であったSVI値が、投入1
日後は490、3日後は510、5日後は470、7日
後は520、10日後は470、15日後は460、2
0日後は470を示し、沈降性改良の効果が全く見られ
なかった。
剤を添加しなかった以外は、全く同様の処理を行なった
ところ、投入前には480であったSVI値が、投入1
日後は490、3日後は510、5日後は470、7日
後は520、10日後は470、15日後は460、2
0日後は470を示し、沈降性改良の効果が全く見られ
なかった。
【0025】(比較例2)実施例1において用いた沈降
性改良剤の代わりにケイ酸カルシウム粒子、硫酸アルミ
ニウム水溶液及びアクリルアミド変性4級塩高分子凝集
剤を夫々所定量別個に添加した以外は、全く同様の処理
を行なったところ、投入前には480であったSVI値
が、投入1日後は110、3日後は440、5日後は4
80、7日後は490、10日後は520、15日後は
480、20日後は460を示し、添加後約3日で沈降
性の効果がなくなり、持続時間が乏しいことがわかっ
た。
性改良剤の代わりにケイ酸カルシウム粒子、硫酸アルミ
ニウム水溶液及びアクリルアミド変性4級塩高分子凝集
剤を夫々所定量別個に添加した以外は、全く同様の処理
を行なったところ、投入前には480であったSVI値
が、投入1日後は110、3日後は440、5日後は4
80、7日後は490、10日後は520、15日後は
480、20日後は460を示し、添加後約3日で沈降
性の効果がなくなり、持続時間が乏しいことがわかっ
た。
【0026】
【発明の効果】本発明の沈降性改良剤を用いれば、沈降
性の良好な活性汚泥フロックを形成できるので、種々の
原因で発生する活性汚泥の沈降不良現象を解消すること
ができ、しかもその持続時間が長いために、実際の排水
処理において効率のよい活性汚泥処理が可能である。
性の良好な活性汚泥フロックを形成できるので、種々の
原因で発生する活性汚泥の沈降不良現象を解消すること
ができ、しかもその持続時間が長いために、実際の排水
処理において効率のよい活性汚泥処理が可能である。
Claims (2)
- 【請求項1】 無機多孔質粒子の表面に水溶性金属塩の
被膜を形成し、さらにその表面にカチオン系高分子凝集
剤またはカチオン系無機凝集剤の被膜を形成したことを
特徴とする活性汚泥の沈降性改良剤。 - 【請求項2】 攪拌状態の無機多孔質粒子に水溶性金属
塩を含む水溶液を噴霧してコーティングしたのち乾燥さ
せ、前記処理が施された攪拌状態の無機多孔質粒子にカ
チオン系高分子凝集剤あるいはカチオン系無機凝集剤を
含む水溶液を噴霧し、コーティングしたのち乾燥させる
ことを特徴とする活性汚泥の沈降性改良剤の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17006192A JP3210077B2 (ja) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | 活性汚泥の沈降性改良剤及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17006192A JP3210077B2 (ja) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | 活性汚泥の沈降性改良剤及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05337487A JPH05337487A (ja) | 1993-12-21 |
| JP3210077B2 true JP3210077B2 (ja) | 2001-09-17 |
Family
ID=15897908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17006192A Expired - Fee Related JP3210077B2 (ja) | 1992-06-03 | 1992-06-03 | 活性汚泥の沈降性改良剤及びその製造方法 |
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