JPH03118891A

JPH03118891A - 有機性汚水の処理方法

Info

Publication number: JPH03118891A
Application number: JP1255269A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Minami; 南　武; Yoshiaki Suzuki; 義明鈴木; Izumi Hirasawa; 泉平沢; Hiroshi Nakamura; 弘志中村
Original assignee: Ebara Infilco Co Ltd; Tokyo Metropolitan Government
Current assignee: Ebara Corp; Tokyo Metropolitan Government
Priority date: 1989-10-02
Filing date: 1989-10-02
Publication date: 1991-05-21
Anticipated expiration: 2009-10-05
Also published as: JPH0677730B2

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、下水二次処理水、各種産業排水等の有機性汚
水中に存在する色度成分などの難分解性有機物やリンを
除去する方法に関するものである。

〔従来の技術〕

公共用水域に排水される排水のＣＯＤ、、の総量規制が
一部で実施されるとともに、下水その他の有機性汚水の
処理水を再利用するというニーズが高まりつつあり、除
去対象の有機物も生物易分解性から難分解性へと移行し
てきている。難分解性の有機物の除去方法としては、吸
着法、凝集沈殿法、酸化剤等による分解法が提案されて
いる。

また、水中のリンを除去する方法としては、凝集沈殿法
、生物脱リン法、接触脱リン法などがある。これらのう
ち、接触脱リン法は、カルシウム及びアルカリの存在下
でリン除去能力を有する粒状物（リン鉱石、骨炭、　Ｍ
ｇＯなど）と接触させて水中のリンを除去する方法で、
リン除去の過程でいわゆる難脱水性の汚泥が出ない点で
注目されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、従来の難分解性の有機物の除去方法のうち、
吸着法は吸着剤の穎繁な交換あるいは再生を必要とし、
水処理に要する費用を著しく高めることになる。また、
凝集剤を用いる凝集沈殿法は、除去率が１０〜３０％と
小さく、高い除去能が期待できない、また、０３．ＩＩ
□ＯＺ＋　Ｃｈなどの酸化剤を用いる分解法は、高い除
去率を得るために酸化剤の多量の注入を必要とするばか
りか、酸化分解後の液を再度生物処理する必要があった
。

一方、接触脱リン法は、水中に難分解性の有機物が含有
されていると、長期間のうちにこれらの有機物が粒状物
表面を被覆し、リン除去性能が低下する問題があった。

これを解消する方法として、有機物で被覆された粒状物
を酸やアルカリ溶液に浸漬することが行われていたが、
再生廃液の処理や結晶化したリン酸カルシウムの溶解な
どが問題となっていた。

本発明は、前記従来の問題点を解決し、有機性汚水中の
難分解性の有機物やリンを効率的かつ安定的に除去する
方法を捉供することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、有機性汚水のｐＨを３．０〜６．０に調整し
た後、好気的条件下において有機物吸着能力を有する粒
状ろ材に接触せしめることを特徴とする有機性汚水の処
理方法である。

また本発明は、前記処理を行った有機性ｌη水を、さら
にカルシウム及びアルカリの存在下でリン除去能力を有
する粒状物と接触せしめることをも特徴としている。

さらに本発明は、有機性ｌη水のｐｎを８．５〜９．５
に調整した後、好気的条件下において有機物吸着能力を
有する粒状ろ材に接触せしめることを特徴とする有機性
汚水の処理方法であり、また、水中の炭酸成分を可及的
に除去した有機性汚水のｐＨを８．５〜９．５に調整し
た後、好気的条件下において有機物吸着能力を有する粒
状ろ材に接触せしめ、さらにカルシウム及びアルカリの
存在下でリン除去能力を有する粒状物と接触せしめるこ
とをも特徴としている。

〔作　用〕

本発明の作用を実施態様の一例を示す図面を参照しなが
ら以下に説明する。

第１図において、原水１である下水二次処理水をｐＨ調
整槽２に導入し、ｐｏ電極４のｐＨ値に連動させつつ鉱
酸溶液３を注入し、ｐＨを３．０〜６．０、好ましくは
３．０〜５．５に調整する。鉱酸溶液３の注入量を減ら
すためには、前段の下水二次処理工程内で生物学的硝化
作用を進行させ、Ｍ−アルカリ度成分を低下させると良
い。

このｐＨ調整水を流入管６より反応槽５に流入させるが
、反応槽５内には、有機物吸着能力を有する粒状ろ材７
′の充填層７が下部の砂利層８で支持されており、流入
したｐ　Ｉｔ　２ｍ整水がこれらを下向流で通水する間
に充填Ｎ７内を好気的状態に保持する。

充填Ｎ７内を好気的状態に保持する手段としては、充填
層７に空気あるいは酸素を少なくとも含有するガスを吹
き込むか、又は原水ｌ中に直接空気等を吹き込んで酸素
を溶解する方法や原水１に酸を供給して曝気後に充填層
７に通水する方法、あるいはそれらの併用等があげられ
、特に限定されるものではない。充ｔａＮ７に空気等を
吹き込むタイプでは、充填層７の種々のレベルから吹き
込むことができるが、充填層７よりも下部から吹き込む
ことが好ましい０例えば図示例のように、充填層７を支
持する砂利層８中に、送風機１０に連なる散気管９を配
備し、充填Ｎ７全体への酸素の均一な配分を効率的に行
い、充填層７全体を常に好気的状態に保持することがで
きる。散気管９の位置は、図示例のように、充填層７よ
り下部が好ましいが、充填層７内でもかまわない。また
、充填Ｎ７を支持する砂利層８に代え、多孔板等の支持
板１３（第２０参照）でも良く、その場合の散気管９の
位置は支持板より上方でも下方でもかまわない。

このようにして反応槽５での通水を継続すると、粒状ろ
材７′の表面に微生物膜が生成し、粒状ろ材７′に吸着
濃縮された有機物が分解されるとともに、有機物が微生
物に吸着され、処理水は処理水流出管１１から槽外に流
出する。このような反応は、ｐＨ３，０〜６．０という
特異な条件下で効率的に進行する。

なお、前記ｐＨ３ｌｌ整水の充填層７への通水方向は、
前述のように下向流とする代わりに上向流とすることも
できる。

このような処理を長時間継続すると充填Ｎ７内で目詰ま
りが生じ、通水抵抗が増大する。一定の通水抵抗に達し
た時には、砂利層８内下部より空気洗浄管１２から洗浄
空気を、処理水流出管１１から洗浄水を流出させ、充填
層７中に捕捉されたＳＳの除去及び微生物膜の一部の剥
離を行う。

また、前記粒状ろ材７′としては、活性炭、骨炭、ゼオ
ライトなどの比表面積の大きい（好ましくは１００ｎ（
／ｇ以上）吸着材が使用できるが、活性炭、骨炭が最も
好ましい。このような粒状ろ材を用いると、前記操作の
ｐＨ域（３，０〜６．０）では重金属も除去することが
できる。

第２図例においては、有機物吸着能力を有する粒状ろ材
７′として粒径の大きいものを使用し、この充填Ｎ７を
多孔板等の支持板１３上に支持したものである。空気は
送風機１０から支持板１３より下方の水面上に直接吹き
込み、その作用は第１図の場合とほとんど変わるところ
がないが、反応槽５の下部から循環ポンプ１４により、
処理水を反応槽５の上部に循環させることによって処理
効率を高めることができる。

また、第３図は、原水１中のＣＯＤ□のみならず、リン
をも効果的に除去する一実施態様を示すものである。第
３図においては、下水二次処理水である原水１を鉱酸溶
液３でｐｏ３．ｏ〜６．０に調整し、空気吹込等で好気
状態に保持して反応槽５にて粒状ろ材に接触させて処理
することは、前述した第１図又は第２図の処理方式と同
じであるが、このようにして処理すると原水中のＣＯＤ
□が除去されると同時に炭酸物質も除去される。これら
の物質は、リン鉱石などを使用した接触脱リン法におけ
るリン除去反応を阻害する物質として知られているが、
前述のように既に除去されているから、反応槽５からの
処理水にカルシウム及びアルカリ１５を添加して調整槽
１６にて調整後、接触脱リン槽１７に導いて水中のリン
を除去する。

さらに、第１図及び第２図に示したような処理において
、原水１中に注入する鉱酸溶液３に代えて、アルカリ溶
液を注入して原水１のｐｌ＋を８．５〜９．５に調整し
た後、好気的条件下において有機物吸着能力を有する粒
状ろ材に接触させることも有効である。このようなアル
カリ性下における処理は、前述の酸性下（ｐＨ３，０〜
６．０）における処理に比べるとやや効率が悪いものの
、従来行われている通常のｐｌ＋範囲の生物活性炭処理
に比べるとＣＯＤ□の除去率が良好であった。

このアルカリ性下でのＣＯＤ□除去に接触脱リン法を組
み合わせる場合、第４図のような組合せとなる。即ち第
４図において、原水ｌに鉱酸溶液３を添加して脱炭酸槽
１８で空気吹込等によって炭酸物質を除去したのち（こ
の時同時に原水中にＤＯが供給される）、調整槽１６で
カルシウム及びアルカリ１５によって、カルシウム濃度
を調整すると同時にｐＮを８．５〜９．５に調整後、活
性炭を充填した反応槽５に通水してＣＯＤ□を除去し、
次いで接触脱リン槽１７に導いて水中のリンを除去する
。

この場合、活性炭充填層を曝気すると、水中の炭酸物質
が再吸入されるので、反応槽５での曝気は行わない。

また、第５図のように反応槽５と接触脱リン槽１７を一
つにし、リン鉱石充填層の上に活性炭充填層を積層して
ＣＯＯ，リン除去槽１９とした時は、装置ならびに工程
の簡略化を図ることができる。

〔実施例〕

実施例　１有効径０．８　ａｍの活性炭２１を充填し、底部に敗気
球を設けた内径５０ｍｍＸ高さ３０００鶴の円筒カラム
に、下水二次処理水を原水としてこれに１％硫酸又はＮ
ａＯＨ１％溶液を添加し、そのｐｌｌを２．０．３．５
４．５．　５．５．　６．５．　７．５．　８．５．　
９．０．　９．５゜１０．０にそれぞれ調整したものを
下向流にて３３ｃｃ／分で通水し、同時に散気法からカ
ラム内に０．１１／分にて空気を供給した。この時の各
通水時のｐＨと水中のＣＯＤ□の除去能は表−１に示す
通りであった。

なお、原水水質は、Ｃ０Ｄｓ、　　　　　１０．０〜１５．０　（■／ｌ１
）Ｓ　Ｓ　　　　　　　　１．５〜３．０（■／Ｎ）Ｍ
−アルカリ度　１００〜１５０　（■／１）Ｃａ　　　
　　　　　６０〜８０　（ｍｉｒ／ｊりであった。

以下余白表−１から明らかなように、本発明のｐＨでは、下水二
次処理水中のＣＯＤ□の除去率が著しく高く、処理水の
ＧＯＤＨ−濃度（平均値）を４．０ｍｇ／ｌ以下にする
ことができ、また活性炭の再生は１年間の実験期間中不
要であった。

実施例　２有効径０．８０の活性炭、骨炭、ゼオライトをそれぞれ
２１充填し、底部に散気法を設けた内径５０ｎ×高さ３
０００　ｍの各円筒カラムに、次に示す水質の原水のｐ
ｌｌを４．５として下向流にて３３ｃｃ／分で通水を行
った結果は、表−２に示す通りであった。

原水水質：ＣＯＤ□　　　　　９．８〜１７．０（曙／りＳ　Ｓ　
　　　　　　　１．６〜３．５（■／Ｎ）Ｍ−アルカリ
度　　９８〜１２０（■／Ｉｔ）Ｃａ　　　　　　　　
６０〜８０　（Ｉｆ／Ｊ）以下余白表注　　処理水水質は年平均値である。

実施例　３実施例１のｐＨ４，５の処理水に、消石灰及び塩化カル
シウムを添加し、ｐＨ９，０、Ｃａ７０〜９０＊／　７
！に調整したものを、有効径０．４５ｍのリン鉱石１１
を充填した内径５０龍×高さ３０００ｍｍの円筒カラム
に下向流にて３０ｅｅ／分で通水したところ、約１年間
にわたり、リン除去率８５％（原水リン濃度１．０可／
ｌ、流出水リン濃度０．１５■／　ｌ　）　、　ｃｏｏ
、４Ｍ除去率８７．５％が得られた。

一方、比較例として、実施例１の原水（下水二次処理水
）を、滞留時間１５分の脱炭酸槽でｐｌ＋４．５の条件
で曝気ＣＧ／Ｌ＝５）処理した後、消石灰及び塩化カル
シウムを添加し、ｐＨ９，０、Ｃａ６０〜８０ｏｗｒ／
βに調整し、前記と同様に円筒カラムに通水したところ
、流出水のリン濃度はやや上昇する傾向がみられ、リン
除去率が年平均６０９Ａ（原水リン濃度１．０■／１．
流出水リン濃度０．４■／１）ＣＯＤ□除去率１０％と
なった。

実施例　４実施例１の原水（下水二次処理水）を、滞留時間１５分
の脱炭酸槽において、ｐＨ４，５の条件で曝気（Ｇ／Ｌ
＝５）処理した後、消石灰及び塩化カルシウムを添加し
、ｐｌ＋９．０　、　Ｃａ７０〜９０ｍｇ／　１に調整
した。その後、これを有効径０．８■１の活性炭を２４
充填した内径５０ｔｉｘ高さ３０００龍の円筒カラムは
、上向流にて３３ｃｃ／分で通水した。

この処理水を有効径０．４５０のリン鉱石を１１充填し
た内径５０鰭×高さ３０００ｍの円筒カラムに上向流に
て３０ｃｃ／分で通水したところ、約１年間にわたり、
リン除去率７０％（原水リン濃度１．０曙／１．流出水
リン濃度０．３■／／）、ＣＯＤ□除去率７５％が得ら
れた。

一方、比較例として、同様の原水を、前記と同様に脱炭
酸、　ｐＨｌ！整した後、有効径０．８　ｍの砂を２１
充填した内径５０龍×高さ３０００ｍｍの円筒カラムへ
上向流通水した。この処理水を、有効径０．４５　ａｓ
のリン鉱石を１１充填した内径５０龍×高さ３０００ｎ
＋の円筒カラムに上向流にて３０ｃｃ／分で通水したと
ころ、流出水のリン濃度はやや上昇する傾向があり、リ
ン除去率が年平均５０％（原水リン濃度１．０曙／ｌ、
流出水リン濃度０．５■／１）、ＣＯＤ□除去率１０％
となった。

Ｃ発明の効果〕以上述べたように本発明によれば、有機性汚水のρ１１
を最適範囲に調整するのみで好気的条件下において有機
物吸着能力を有する粒状ろ材に接触させるという極めて
簡易な操作によって、有機性汚水中の難分解性有機物を
効率よくかつ安定して除去することができると共に、接
触脱リン工程を後続させることにより、効率的なリン除
去も期待できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図はそれぞれ本発明の実施Ｌｉ様を示す説
明図である。１・・・原水、２・・・ｐＨ調整槽、３・・・鉱酸溶液
、４・・・ｐＨ電極、５・・・反応槽、６・・・流入管
、７・・・充填層、７′・・・粒状ろ材、８・・・砂利
層、９・・・散気管、１０・・・送風機、１１・・・処
理水流出管、１２・・・空気洗浄管、１３・・・支持板
、１４・・・循環ポンプ、１５・・・カルシウム及びア
ルカリ剤、１６・・・調整槽、１７・・・接触脱リン槽
、１Ｂ・・・脱炭酸槽、１９・・・ｃｏｎ。リン除去槽。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）有機性汚水のｐＨを３．０〜６．０に調整した後
、好気的条件下において有機物吸着能力を有する粒状ろ
材に接触せしめることを特徴とする有機性汚水の処理方
法。
（２）有機性汚水のｐＨを３．０〜６．０に調整した後
、好気的条件下において有機物吸着能力を有する粒状ろ
材に接触せしめ、さらにカルシウム及びアルカリの存在
下でリン除去能力を有する粒状物と接触せしめることを
特徴とする有機性汚水の処理方法。
（３）有機性汚水のｐＨを８．５〜９．５に調整した後
、好気的条件下において有機物吸着能力を有する粒状ろ
材に接触せしめることを特徴とする有機性汚水の処理方
法。
（４）水中の炭酸成分を可及的に除去した有機性汚水の
ｐＨを８．５〜９．５に調整した後、好気的条件下にお
いて有機物吸着能力を有する粒状ろ材に接触せしめ、さ
らにカルシウム及びアルカリの存在下でリン除去能力を
有する粒状物と接触せしめることを特徴とする有機性汚
水の処理方法。