JPH0116560B2 - - Google Patents

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JPH0116560B2
JPH0116560B2 JP57227577A JP22757782A JPH0116560B2 JP H0116560 B2 JPH0116560 B2 JP H0116560B2 JP 57227577 A JP57227577 A JP 57227577A JP 22757782 A JP22757782 A JP 22757782A JP H0116560 B2 JPH0116560 B2 JP H0116560B2
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JP
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nitrification
wastewater
nitrification step
denitrification
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JP57227577A
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JPS59123599A (ja
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Takayuki Suzuki
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Ebara Corp
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Ebara Infilco Co Ltd
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  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、石炭火力発電所の脱硝脱硫廃水な
ど、アンモニアと、同一分子内に窒素及び硫黄を
含む化合物(含窒素硫黄化合物、以下、NS化合
物と略記する)を含有する廃水からこれらの化合
物を除去する方法に関するものである。 石炭火力発電所の廃水中にはNH3(アンモニ
ア)と、COD成分となるイミドジスルホン酸
(NH(SO32- 2)、ハイドロオキシモノスルホン酸
(NH(OH)(SO3-)などのNS化合物が含有さ
れている。このようなNS化合物は微生物では分
解できないため、現在の実用的な処理方法では、
第(1)式 NH(SO32- 2+H2OH+ −−→ NH2SO- 3 +H2SO4 ……(1) に示す如く、例えばイミドジスルホン酸をPH2近
傍、80℃前後でアミド化したのち、さらに第(2)式 NH2SO- 3+NO- 2→N2+SO2- 4 +H2O ……(2) に示すように酸性下でNO- 2(亜硝酸イオン)と反
応せしめてN2ガスにまで分解し除去している。 しかして、NH3の硝化、脱窒およびこのよう
なNS化合物除去方法が採用されている従来の火
力発電所の廃水処理方法について第1図を参照し
て説明すると、廃水1はNS化合物分解工程2に
流入し水温80℃、酸3の添加によつてPH2に調整
されてイミド型NS化合物がアミド型NS化合物に
加水分解されたのち、中和槽4でアルカリ剤(例
えば消石灰)5によつて中和され、熱交換あるい
は冷却水の注入によつて水温が低下されたのち、
循環脱窒液14とともに好気的条件にある硝化工
程6に流入し、廃水1のNH3は硝化菌の作用に
よつてNOxに硝化される。循環脱窒液14の循
環は、硝化に際して生ずるH+を脱窒に際して生
ずるアルカリ分で中和するためであるが、不足分
は別途中和用アルカリ剤(例えばNaOH)7が
注入される。硝化工程6には硝化菌の付着した媒
体が充填されており、硝化反応はNO- 2が生成す
ることを前提に運転される。 硝化液は次にNS化合物除去工程8に流入し酸
9によつてPHが3以下になるように調整される。
NS化合物分解工程2で生成したアミド型NS化合
物はPH3以下、NO- 2の存在下でN2ガスに分解さ
れたのち、中和槽10に流入し、アルカリ剤(例
えばNaOH)11によつて中和されたのち、嫌
気的条件にあり脱窒菌の付着した媒体が充填され
ている脱窒工程12に流入し、メタノールなどの
還元剤13が注入され、NO- 2はN2ガスに分解除
去される。 脱窒反応で液中のアルカリ度分が増加するの
で、このアルカリ度分を硝化工程6の中和剤に利
用するため大部分が硝化工程6に循環され、残部
は好気的条件にあるばつ気工程15に流入し、脱
窒液中に残留する還元剤が酸化分解されたのち
過工程16でSSが除去され、放流あるいはさら
に高度の処理を受けて放流される。 NS化合物とNO- 2の反応は通常、NO2−N/
NS化合物−N≒1.5程度で行われるが、NS化合
物−Nは硝化液中のNO2−Nに比べはるかに少
ないので、生成したNO2−Nのほとんどは脱窒
工程12で除去される。 しかしながら、以上の従来方法は、PH調整に消
費される薬品の量が多いため、ランニングコスト
が高くなるという大きな欠点があり、そのうえ第
(3)式 NH+ 41.5O2 −−−→ NO- 20.5O2 −−−→ NO- 3 ……(3) に示すようにNH3がNO- 3(硝酸イオン)まで硝化
されてしまうことがあり、安定してNO- 2を生成
できないため、NS化合物の除去率が低下し、処
理水中のCODを当初の目標値まで除去できない
場合が生じている。 本発明は、PH調整用の薬品を節減し、さらに安
定した亜硝酸型硝化を行うことにより、上記従来
法の欠点を解消することを目的とするものであ
る。 すなわち本発明は、アンモニアおよびNS化合
物を含む廃水の処理方法において、NS化合物分
解除去工程、中和工程、複数段に分割された生物
学的硝化工程及び生物学的脱窒工程を順次廃水の
流下方向に設置し、前記分割された硝化工程の前
部硝化工程の硝化液の一部を前記NS化合物分解
除去工程へ循環して硝化液中のNO- 2(亜硝酸イオ
ン)と廃水中のNS化合物とを反応せしめること
によつてNS化合物を除去し、循環しない残部の
硝化液を前記脱窒工程から循環した脱窒液と共に
前記分割された硝化工程の後部硝化工程に通液し
て液中に残留するアンモニアを硝化したのち、液
中のNOx(NO2及び/又はNO3)を前記脱窒工程
で除去することを特徴とするものである。 次に、本発明の一実施態様について第2図に基
づいて説明する。 廃水1は水温80℃、酸3によつてPH2に調整さ
れたNS化合物分解除去工程18に流入し、廃水
1中のNS化合物はアミド型NS化合物に加水分解
され、さらに循環硝化液17中のNO- 2と反応し
てN2ガスあるいはN2Oガスに分解除去される。
上記加水分解反応、ガス化反応とも高水温、低PH
ほど反応が促進される。NS化合物が除去された
液は中和槽4で中性付近に中和され、熱交換ある
いは冷水の注入によつて40℃程度にまで水温降下
したのち、第1硝化工程6−1に流入し、廃水1
中のNH3の一部が硝化され、さらに次の第2硝
化工程6−2で残部のNH3の一部が硝化される。 硝化工程6で硝化反応をNO2で止めるために
は、前述の第(3)式から判るように硝酸菌を失活す
るとよく、そのためには水温を40〜42℃程度の高
温に維持および/又はPHを7.5近傍以上にして液
中のNH3濃度を高く保持すると効果的である。
第1硝化工程6−1、第2硝化工程6−2で
NH3を残留せしめるためには、これらの硝化工
程のNH3負荷を過大にするか、あるいは酸素供
給量を制限するなどの装置設計、運転操作の工夫
を行えばよい。 しかして、NO- 2とNH3の混合した硝化液は第
1硝化工程6−1および/又は第2硝化工程6−
2からNS化合物分解除去工程18に前記循環硝
化液17として循環される。これらの硝化工程に
はPH調整用のアルカリ剤7が注入されるが、
NH3の残留のためPHが低下しなければ勿論注入
は不要であり、また第3硝化工程6−3、第4硝
化工程6−4でPH低下が生ずれば、図示していな
いが両硝化工程6−3,6−4のいずれかあるい
は両方にアルカリ剤7を注入すればよい。 流出硝化液を循環する硝化工程を2分割してい
るのは、廃水1の流入口に向かつて段階的に
NH3濃度を高くすることによりNO- 2の生成を促
進するためであり、循環硝化液17の取水口を各
硝化工程6−1,6−2に分けているのは、最も
NO- 2濃度の高い部分より随意に循環硝化液17
をとるためである。 第3硝化工程6−3、第4硝化工程6−4では
前段の硝化工程で残留したNH3が完全に硝化さ
れ、生成したNOxは脱窒工程12で脱窒され、
脱窒水の一部は第3硝化工程6−3および/又は
第4硝化工程6−4に循環され、残部はばつ気工
程15に流入し、脱窒工程12で添加された還元
剤の残留分が酸化分解されたのち、過工程16
あるいはさらに高度の処理を受けたのち放流され
る。 循環脱窒液14は後段の硝化工程6−3,6−
4に循環されるが、これは前段の硝化工程6−
1,6−2の残留NH3を循環脱窒液14で希釈
せずに高濃度に保つことにより亜硝酸化を促進
し、かつ循環硝化液17中のNO2濃度を高濃度
に維持するために行われる。 硝化工程6の分割はNH3を段階的に残留させ、
NO2の生成を促進するためのものであるから、
その分割数は特に限定されるわけではなく、最少
2分割から数十分割まで分割可能であるが、実用
的な分割数は2〜5程度である。 前記硝化工程6、脱窒工程12、ばつ気工程1
5は微生物の付着する媒体を充填させたものが望
ましく、充填部は流動床でも固定床でもよい。但
し、浮遊汚泥法は各工程に固液分離工程を設けて
返送しなければならないので、プロセスが複雑に
なる。 脱窒液の循環は、前述のように脱窒液のアルカ
リ分で硝化工程6の酸を中和する目的のほか、硝
化液中のNOxを希釈してその濃度を低く抑える
ことにより、脱窒工程12のPH上昇を抑制し、高
PHによる脱窒菌の活性低下と処理水のPHが規制値
の範囲を越えないようにするためである。脱窒液
の循環量は廃水1のNH3濃度にもよるが、NH3
−Nが200〜500mg/程度の廃水では廃水量の10
倍程度の量を循環すればよい。 一方、廃水のNH3−N濃度が低くて脱窒工程
12に流入するNOxが低い場合、あるいは脱窒
工程流入液に希釈水を注入してNOx濃度を低下
した場合には、脱窒工程12におけるPHの上昇幅
が小さくなるので、脱窒液の循環を省略すること
も可能であるが、脱窒液を循環する方が好まし
い。また、廃水のPH緩衝能が強くて、硝化、脱窒
に際してそれぞれPHの低下、上昇幅が小さい場合
にも脱窒液の循環の省略が可能となるが、循環す
る方が好ましい。 前記NS化合物分解除去工程18には単一槽を
使用してもよいが、前述の第(1)式、第(2)式の反応
が順次槽別に進行するように、2槽に分割しても
よい。この場合、前段の槽に酸を添加し、後段の
槽に硝化液を循環するとよい。循環量は硝化液中
のNO2−Nが廃水のNS化合物の1.5倍以上になる
ようにするとよい。 定常的な亜硝酸型硝化は、硝化工程6−1,6
−2の水温を安定して41℃程度に保持することに
よつて行うことができるが、不連続的に44〜45℃
の高温にしても亜硝酸型硝化を維持することがで
きる。 硝化工程6−1,6−2の中和剤として、Ca
(OH)2を使用すると工程内でCaSO4,CaCO3
どのスケールを生成するのでNaOHが推奨され
る。 以上の実施態様の説明から判るように、本発明
では大量の脱窒液を循環する経路にNS化合物除
去工程8がないので、この工程で消費されるPH調
整用の酸、アルカリ剤をまつたく使用しなくてす
み、ランニングコストの低減化、プロセスの単純
化が可能になると共に、硝化工程で部分的に
NH3を高濃度に維持することによつて容易に亜
硝酸型硝化を行うことができるので、安定して
NS化合物を除去することが可能になるなどの効
果が得られる。 次に、本発明の実施例を示す。 実施例 第2表に示す水質の廃水を第2図の処理フロー
に基づいて処理した。実施条件を第1表、処理水
質を第2表に示す。
【表】
【表】 にまで硝化されたことと、循環脱窒液によ
つて希釈されたためである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来法のフローシート、第2図は本発
明の一実施態様を示すフローシートである。 1……廃水、2……NS化合物分解工程、3…
…酸、4……中和槽、5……アルカリ剤、6……
硝化工程、6−1……第1硝化工程、6−2……
第2硝化工程、6−3……第3硝化工程、6−4
……第4硝化工程、7……アルカリ剤、8……
NS化合物除去工程、9……酸、10……中和槽、
11……アルカリ剤、12……脱窒工程、13…
…還元剤、14……循環脱窒液、15……ばつ気
工程、16……過工程、17……循環硝化液、
18……NS化合物分解除去工程。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 含窒素硫黄化合物およびアンモニアを含有す
    る廃水の処理において、 該廃水を含窒素硫黄化合物分解除去工程、中和
    工程、複数段に分割された生物学的硝化工程、生
    物学的脱窒工程を順次流下させると共に、前記複
    数段硝化工程における前部硝化工程の硝化液の一
    部を前記含窒素硫黄化合物分解除去工程へ、前記
    生物学的脱窒工程の脱窒液の一部を前記複数段硝
    化工程における後部硝化工程へそれぞれ循環して
    処理することを特徴とする含窒素硫黄化合物およ
    びアンモニア含有廃水の処理方法。 2 前記前部硝化工程が、前記複数段硝化工程に
    おける最終段を除く少なくとも一つの硝化工程で
    ある特許請求の範囲第1項記載の方法。 3 前記後部硝化工程が、前記複数段硝化工程に
    おける最前段を除く少なくとも一つの硝化工程で
    ある特許請求の範囲第1項記載の方法。
JP22757782A 1982-12-28 1982-12-28 含窒素硫黄化合物およびアンモニア含有廃水の処理方法 Granted JPS59123599A (ja)

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CN104045153B (zh) * 2014-06-29 2016-04-06 桂林理工大学 一种降低厌氧氨氧化反应器中一氧化二氮发生量的装置
CN112028242A (zh) * 2020-07-29 2020-12-04 江苏大学 一种抑制n2o排放的装置和方法

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