JPH0362480B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0362480B2 JPH0362480B2 JP18756182A JP18756182A JPH0362480B2 JP H0362480 B2 JPH0362480 B2 JP H0362480B2 JP 18756182 A JP18756182 A JP 18756182A JP 18756182 A JP18756182 A JP 18756182A JP H0362480 B2 JPH0362480 B2 JP H0362480B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon source
- organic carbon
- denitrification
- supply amount
- amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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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】
〔発明の利用分野〕
本発明はアンモニア窒素を含む汚水を硝化処理
した後に有機炭素源を供給し脱窒素処理を行う生
物学的脱窒素処理装置の制御装置に関する。
した後に有機炭素源を供給し脱窒素処理を行う生
物学的脱窒素処理装置の制御装置に関する。
下水処理場で処理される汚水に含まれるアンモ
ニア性窒素は富栄養化物質であり、アンモニア性
窒素を含む汚水を放流すると河川や湖を著しく汚
染する。汚水に含まれるアンモニア性窒素を除去
するには種々の方法があるが、活性汚泥を用いた
生物学的脱窒素法が最も効果的であると云われて
いる。
ニア性窒素は富栄養化物質であり、アンモニア性
窒素を含む汚水を放流すると河川や湖を著しく汚
染する。汚水に含まれるアンモニア性窒素を除去
するには種々の方法があるが、活性汚泥を用いた
生物学的脱窒素法が最も効果的であると云われて
いる。
生物学的脱窒素法は汚水のアンモニア性窒素を
硝化菌の作用によつて硝酸性窒素または亜硝酸性
窒素に酸化する。酸化反応は好気性の状態下で行
われる。その後、硝化液に含まれる硝酸性窒素お
よび亜硝酸性窒素を脱窒菌により窒素ガスに還元
し脱窒素を行う方法である。
硝化菌の作用によつて硝酸性窒素または亜硝酸性
窒素に酸化する。酸化反応は好気性の状態下で行
われる。その後、硝化液に含まれる硝酸性窒素お
よび亜硝酸性窒素を脱窒菌により窒素ガスに還元
し脱窒素を行う方法である。
ところで、生物学的脱窒素法により脱窒素処理
を行うには脱窒素工程で還元剤として有機炭素源
を与えることが必要となる。有機炭素源の供給量
が過剰であると不経済であるだけでなく、処理水
に含まれる残留有機物の増加によつて処理水質を
悪化させることになる。また、有機炭素源の供給
量が不足すると脱窒効率を低下させることにな
り、かつ沈澱池において酸化性窒素が気泡状態と
なり汚泥が浮上し処理水を悪化させることにな
る。したがつて、還元剤としての有機窒素源は適
量だけ供給することが要求される。
を行うには脱窒素工程で還元剤として有機炭素源
を与えることが必要となる。有機炭素源の供給量
が過剰であると不経済であるだけでなく、処理水
に含まれる残留有機物の増加によつて処理水質を
悪化させることになる。また、有機炭素源の供給
量が不足すると脱窒効率を低下させることにな
り、かつ沈澱池において酸化性窒素が気泡状態と
なり汚泥が浮上し処理水を悪化させることにな
る。したがつて、還元剤としての有機窒素源は適
量だけ供給することが要求される。
従来、有機炭素源の供給量を脱窒槽に流入する
酸化性窒素（硝酸性窒素および亜硝酸性窒素）量
に比例して供給する方法や、残留有機炭素源に基
づいて供給する方法が提案されている。しかしな
がら、酸化性窒素や残留有機炭素源をオンライン
で測定できないので、実用化されていないのが実
情である。
酸化性窒素（硝酸性窒素および亜硝酸性窒素）量
に比例して供給する方法や、残留有機炭素源に基
づいて供給する方法が提案されている。しかしな
がら、酸化性窒素や残留有機炭素源をオンライン
で測定できないので、実用化されていないのが実
情である。
また、汚水中のアンモニア性窒素濃度が一定で
あるとみなし、流入水量に比例して有機炭素源を
供給することが考えられる。しかし、流入水中の
窒素はアンモニア性窒素と有機性窒素とがあり、
有機性窒素も硝化槽において硝酸性窒素に酸化さ
れる。有機性窒素は一旦アンモニア性窒素に変換
されるという過程を経て硝酸性窒素に酸化され
る。このため、流入水中の有機性窒素が硝酸性窒
素に酸化される量は硝化槽内の滞留時間や活性汚
泥濃度などの運転条件によつて変化する。したが
つて、脱窒槽に流入する硝化液の酸化性窒素濃度
が変化するため、流入水量に比例して有機炭素源
を供給したのでは適量の有機炭素源を供給したこ
とにならない。供給する有機炭素源量が不足する
と脱窒効率が低下し、また余分に有機炭素源を供
給することは高価な有機炭素源を無駄に使用する
ことになり経済的に得策でないばかりでなく処理
水の有機物濃度も高くなる。
あるとみなし、流入水量に比例して有機炭素源を
供給することが考えられる。しかし、流入水中の
窒素はアンモニア性窒素と有機性窒素とがあり、
有機性窒素も硝化槽において硝酸性窒素に酸化さ
れる。有機性窒素は一旦アンモニア性窒素に変換
されるという過程を経て硝酸性窒素に酸化され
る。このため、流入水中の有機性窒素が硝酸性窒
素に酸化される量は硝化槽内の滞留時間や活性汚
泥濃度などの運転条件によつて変化する。したが
つて、脱窒槽に流入する硝化液の酸化性窒素濃度
が変化するため、流入水量に比例して有機炭素源
を供給したのでは適量の有機炭素源を供給したこ
とにならない。供給する有機炭素源量が不足する
と脱窒効率が低下し、また余分に有機炭素源を供
給することは高価な有機炭素源を無駄に使用する
ことになり経済的に得策でないばかりでなく処理
水の有機物濃度も高くなる。
本発明は上記点に対処して成されたもので、そ
の目的とするところは有機炭素源を適正量だけ供
給し脱窒素処理を効率良く行える生物学的脱窒素
処理装置の制御装置を提供することにある。
の目的とするところは有機炭素源を適正量だけ供
給し脱窒素処理を効率良く行える生物学的脱窒素
処理装置の制御装置を提供することにある。
本発明の特徴とするところは脱窒槽に流入する
硝化液量に比例して有機炭素源の供給量を制御す
ると共に脱窒素処理されている脱窒液の酸化還元
電位が所定値となるように有機炭素源の供給量を
補正するようにしたことにある。
硝化液量に比例して有機炭素源の供給量を制御す
ると共に脱窒素処理されている脱窒液の酸化還元
電位が所定値となるように有機炭素源の供給量を
補正するようにしたことにある。
第１図に本発明の一実施例を示す。
第１図においてアンモニア性窒素や有機性窒素
を含む有機性廃水は流入管９から硝化槽１に流入
し沈澱池３から返送管１３を通して返送される返
送汚泥と混合される。硝化槽１内は図示しない曝
気手段によつて曝気され好気性状態になつてい
る。有機性廃水に含有する有機性窒素やアンモニ
ア性窒素は返送汚泥中の硝化菌の作用によつて硝
酸性窒素（NO2−Ｎ）あるいは亜硝酸性窒素
（NO2−Ｎ）に酸化される。以後、NO3−Ｎと
NO2−Ｎを総称して酸化性窒素（NOx−Ｎ）と
称する。硝化槽１から流出した硝化液は流出管１
０を介して脱窒槽２に流入する。脱窒槽２におい
て硝化液中の酸化性窒素は脱窒菌の作用によつて
窒素ガスに還元される。脱窒槽２内は嫌気性にな
つており、また還元剤としてメタノールなどの有
機炭素源が後述するようにしてポンプ４から供給
される。また脱窒槽２内の脱窒槽液の酸化還元電
位（ORP）を酸化還元電位計（ORP計）６で測
定する。脱窒槽２を流出した脱窒液は流出管１１
を通つて沈澱池３に流入する。沈澱池３において
は脱窒液の硝化菌と脱窒菌を沈降分離し、上澄液
を流出管１２から河川に放流する。一方、沈降し
た硝化菌と脱窒菌を含む活性汚泥は大部分が硝化
槽１に返送され、残りは余剰汚泥として系外に排
出される。
を含む有機性廃水は流入管９から硝化槽１に流入
し沈澱池３から返送管１３を通して返送される返
送汚泥と混合される。硝化槽１内は図示しない曝
気手段によつて曝気され好気性状態になつてい
る。有機性廃水に含有する有機性窒素やアンモニ
ア性窒素は返送汚泥中の硝化菌の作用によつて硝
酸性窒素（NO2−Ｎ）あるいは亜硝酸性窒素
（NO2−Ｎ）に酸化される。以後、NO3−Ｎと
NO2−Ｎを総称して酸化性窒素（NOx−Ｎ）と
称する。硝化槽１から流出した硝化液は流出管１
０を介して脱窒槽２に流入する。脱窒槽２におい
て硝化液中の酸化性窒素は脱窒菌の作用によつて
窒素ガスに還元される。脱窒槽２内は嫌気性にな
つており、また還元剤としてメタノールなどの有
機炭素源が後述するようにしてポンプ４から供給
される。また脱窒槽２内の脱窒槽液の酸化還元電
位（ORP）を酸化還元電位計（ORP計）６で測
定する。脱窒槽２を流出した脱窒液は流出管１１
を通つて沈澱池３に流入する。沈澱池３において
は脱窒液の硝化菌と脱窒菌を沈降分離し、上澄液
を流出管１２から河川に放流する。一方、沈降し
た硝化菌と脱窒菌を含む活性汚泥は大部分が硝化
槽１に返送され、残りは余剰汚泥として系外に排
出される。
このようにして脱窒を行うのであるが、硝化槽
１および脱窒槽２内における生物反応を化学式で
表わすと次式のようになる。
１および脱窒槽２内における生物反応を化学式で
表わすと次式のようになる。
硝化槽
NH4 +＋2O2→NO3 -＋H2O＋2H+ ……(1)
脱窒槽
2NO2 -＋５（H2）→N2＋4H2O＋2OH- ……(2)
さて、以上のようにして脱窒処理を行う際に有
機炭素源の注入は次のようにして行われる。
機炭素源の注入は次のようにして行われる。
供給量演算回路７には流量計５で測定した有機
性廃水の流入水量Q1とORP計６で測定した脱窒
槽液のORP値P0が与えられる。供給量演算回路
７は第２図のように構成されている。硝化槽１は
押出し流れであり、流量計５で測定値Q1が脱窒
槽２への流入水量となる。第１供給量演算回路７
１は流入水量Q1に比例した設定供給量C1を出力
する。一方、ORP計６で検出したORP検出値P0
はORP設定値Psと比較器７２で図示極性で比較
される。ORP設定値Psは例えば−150Vに選定さ
れる。第２供給量演算回路７３はORP偏差ΔPを
入力し図示の如き特性の補正供給量C2を出力す
る。具体的には、ORP偏差ΔPが正極性となる。
P0＞Ps（｜P0｜＜｜Ps｜）の際には有機炭素源の
供給量を増加させるような補正量C2を出力する。
また、ORP偏差ΔPが負極性となるPs＞P0（｜Ps
｜＜｜P0｜）の際には供給量を減少させるよう
な補正量C2を出力する。設定供給量C1と補正供
給量C2は加算器７４において図示の極性で加算
される。加算器７４の加算値が供給量指令値Cp
として調節計８に与えられる。調節計８は供給量
指令値Cpに基づきメタノール供給量ポンプ４を
操作しメタノール供給量を制御する。メタノール
供給用ポンプ４は脱窒槽２が完全混合型の場合に
は連続制御され、押出し流れ型の場合は間欠制御
される。
性廃水の流入水量Q1とORP計６で測定した脱窒
槽液のORP値P0が与えられる。供給量演算回路
７は第２図のように構成されている。硝化槽１は
押出し流れであり、流量計５で測定値Q1が脱窒
槽２への流入水量となる。第１供給量演算回路７
１は流入水量Q1に比例した設定供給量C1を出力
する。一方、ORP計６で検出したORP検出値P0
はORP設定値Psと比較器７２で図示極性で比較
される。ORP設定値Psは例えば−150Vに選定さ
れる。第２供給量演算回路７３はORP偏差ΔPを
入力し図示の如き特性の補正供給量C2を出力す
る。具体的には、ORP偏差ΔPが正極性となる。
P0＞Ps（｜P0｜＜｜Ps｜）の際には有機炭素源の
供給量を増加させるような補正量C2を出力する。
また、ORP偏差ΔPが負極性となるPs＞P0（｜Ps
｜＜｜P0｜）の際には供給量を減少させるよう
な補正量C2を出力する。設定供給量C1と補正供
給量C2は加算器７４において図示の極性で加算
される。加算器７４の加算値が供給量指令値Cp
として調節計８に与えられる。調節計８は供給量
指令値Cpに基づきメタノール供給量ポンプ４を
操作しメタノール供給量を制御する。メタノール
供給用ポンプ４は脱窒槽２が完全混合型の場合に
は連続制御され、押出し流れ型の場合は間欠制御
される。
以上のようにして有機炭素源であるメタノール
供給量を制御するのであるが、有機性廃水の流入
水量に比例して供給量を定め、脱窒槽液のORP
値が設定値となるように修正制御している。その
ため、有機炭素源を過不足なく適量だけ供給でき
る。
供給量を制御するのであるが、有機性廃水の流入
水量に比例して供給量を定め、脱窒槽液のORP
値が設定値となるように修正制御している。その
ため、有機炭素源を過不足なく適量だけ供給でき
る。
第３図は合流式であるＡ処理場と分流式である
Ｂ処理場における流入水量と流入水中に含まれる
アンモニア性窒素（NH3−Ｎ）濃度の実測特性
である。第３図から明らかなように、流入水量は
変動するがNH3−Ｎ濃度は殆んど変動せずほぼ
一定である。したがつて、脱窒槽２に流入する酸
化性窒素（NOx−Ｎ）量は流入水量に比例する
ことになる。
Ｂ処理場における流入水量と流入水中に含まれる
アンモニア性窒素（NH3−Ｎ）濃度の実測特性
である。第３図から明らかなように、流入水量は
変動するがNH3−Ｎ濃度は殆んど変動せずほぼ
一定である。したがつて、脱窒槽２に流入する酸
化性窒素（NOx−Ｎ）量は流入水量に比例する
ことになる。
一方、本発明者達は脱窒槽液のORP値に対す
る酸化性窒素（NOx−Ｎ）と有機物濃度（COD）
の関係について着目し実験したところ第４図に示
すような結果が得られた。第４図から明らかなよ
うに、NOx−Ｎ濃度とCOD濃度はORP値に対し
て逆の傾向で変化する。COD濃度はORP値が大
きく（絶対値は小さく）なるに従い減少する。ま
た、NOx−ＮはORP値が大きくなるに従い増加
し、−100ｍＶを越えると急激に増加する。第４図
の特性から、COD濃度とNOx−Ｎ濃度が共に小
さい値となるORP値が存在することが分る。第
４図の特性ではORP値が−150ｍＶ程度がCOD濃
度とNOx−Ｎ濃度とを共に低濃度にできる。
る酸化性窒素（NOx−Ｎ）と有機物濃度（COD）
の関係について着目し実験したところ第４図に示
すような結果が得られた。第４図から明らかなよ
うに、NOx−Ｎ濃度とCOD濃度はORP値に対し
て逆の傾向で変化する。COD濃度はORP値が大
きく（絶対値は小さく）なるに従い減少する。ま
た、NOx−ＮはORP値が大きくなるに従い増加
し、−100ｍＶを越えると急激に増加する。第４図
の特性から、COD濃度とNOx−Ｎ濃度が共に小
さい値となるORP値が存在することが分る。第
４図の特性ではORP値が−150ｍＶ程度がCOD濃
度とNOx−Ｎ濃度とを共に低濃度にできる。
このように、流入水量に比例してメタノールを
供給量を定め、脱窒液のORP値によつて有機炭
素源の供給量を補正するようにしている。このた
め、脱窒液の有機物濃度と酸化性窒素濃度を共に
低濃度にでき、有機炭素源を還元剤として効果的
に作用させることになり、脱窒処理を効率良く行
える。特に、第１図の実施例では脱窒槽が完全混
合型の場合に効果が顕著に現われる。
供給量を定め、脱窒液のORP値によつて有機炭
素源の供給量を補正するようにしている。このた
め、脱窒液の有機物濃度と酸化性窒素濃度を共に
低濃度にでき、有機炭素源を還元剤として効果的
に作用させることになり、脱窒処理を効率良く行
える。特に、第１図の実施例では脱窒槽が完全混
合型の場合に効果が顕著に現われる。
第５図に本発明の他の実施例を示す。
第５図は有機炭素源を２個所から供給するよう
にしたものである。具体的には脱窒槽２に流入す
る硝化液量を流量計１５で測定し供給量演算回路
７Ａで流入水量に比例した設定供給量C1を求め、
調節計８Ａでポンプを駆動する。供給量演算回路
７Ａは第２図の第１供給量演算回路７１と等価な
ものである。このように、脱窒槽２の上流側に流
入水量に比例して有機炭素源を注入する。流量計
１５で検出した流入水量は返送汚泥量を含んでい
るので、返送汚泥量を差引いて供給量演算回路７
Ａに与える必要がある。また、脱窒槽２の出口附
近に設置したORP計６で脱窒液ORP値を計測し、
供給量演算回路７ＢでORP値による補正量を求
め、調節計８Ｂでポンプ４Ｂを駆動する。
にしたものである。具体的には脱窒槽２に流入す
る硝化液量を流量計１５で測定し供給量演算回路
７Ａで流入水量に比例した設定供給量C1を求め、
調節計８Ａでポンプを駆動する。供給量演算回路
７Ａは第２図の第１供給量演算回路７１と等価な
ものである。このように、脱窒槽２の上流側に流
入水量に比例して有機炭素源を注入する。流量計
１５で検出した流入水量は返送汚泥量を含んでい
るので、返送汚泥量を差引いて供給量演算回路７
Ａに与える必要がある。また、脱窒槽２の出口附
近に設置したORP計６で脱窒液ORP値を計測し、
供給量演算回路７ＢでORP値による補正量を求
め、調節計８Ｂでポンプ４Ｂを駆動する。
供給量演算回路７Ｂは第２図の比較器７２と第
２供給量演算回路７３に相当する。
２供給量演算回路７３に相当する。
このようにしても脱窒処理を効率良く行え、特
に脱窒槽が押出し流れ型の場合に採用して有効で
ある。
に脱窒槽が押出し流れ型の場合に採用して有効で
ある。
第６図は有機炭素源を２個所から供給する本発
明の実施例を硝化槽１の前段に脱窒槽２を位置さ
せた生物学的脱窒素処理装置に適用した例であ
る。この実施例において、脱窒槽２からの流出液
を流量計１８で測定した測定値Q0から廃水流入
水量Q1を差引いて第１供給量演算回路７Ａに与
えている。なお、１７は硝化液の循環液管であ
る。
明の実施例を硝化槽１の前段に脱窒槽２を位置さ
せた生物学的脱窒素処理装置に適用した例であ
る。この実施例において、脱窒槽２からの流出液
を流量計１８で測定した測定値Q0から廃水流入
水量Q1を差引いて第１供給量演算回路７Ａに与
えている。なお、１７は硝化液の循環液管であ
る。
以上説明したように本発明は脱窒液の酸化還元
電位が所定値となるように有機炭素源の供給量を
補正しているので、脱窒液の有機物濃度と酸化性
窒素濃度を低濃度にでき脱窒処理を効率良く行え
る。
電位が所定値となるように有機炭素源の供給量を
補正しているので、脱窒液の有機物濃度と酸化性
窒素濃度を低濃度にでき脱窒処理を効率良く行え
る。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２
図は第１図における供給量演算回路の一例を示す
詳細構成図、第３図は下水処理場における流入水
量と窒素濃度の定測特性図、第４図は酸化還元電
位に対する酸化性窒素濃度と有機物濃度の関係を
示す実験結果による特性図、第５図、第６図はそ
れぞれ本発明の他の実施例を示す構成図である。 １……硝化槽、２……脱窒槽、３……沈澱池、
４……ポンプ、７……供給量演算回路、８……調
節計。
図は第１図における供給量演算回路の一例を示す
詳細構成図、第３図は下水処理場における流入水
量と窒素濃度の定測特性図、第４図は酸化還元電
位に対する酸化性窒素濃度と有機物濃度の関係を
示す実験結果による特性図、第５図、第６図はそ
れぞれ本発明の他の実施例を示す構成図である。 １……硝化槽、２……脱窒槽、３……沈澱池、
４……ポンプ、７……供給量演算回路、８……調
節計。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 硝化処理された硝化液に有機炭素源を供給し
て脱窒素処理する脱窒槽を具備した生物学的脱窒
素処理装置において、前記脱窒槽に流入する硝化
液量を検出する流量検出手段と、前記脱窒槽の脱
窒液の酸化還元電位を検出する酸化還元電位検出
手段と、前記流量検出手段で検出した硝化液量に
比例して前記有機炭素源の供給量を制御する第１
供給量制御手段と、前記酸化還元電位検出手段の
実測値と目標値の偏差によつて有機炭素源を補正
供給する第２供給量制御手段とを備えていること
を特徴とする生物学的脱窒素処理装置の制御装
置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、前記有機炭
素源の２つの供給量制御手段は脱窒槽の上流側と
下流側の２個所で供給するように構成され、下流
側の供給点から前記第２供給量制御手段に基づき
有機炭素源を供給するようにしたことを特徴とす
る生物学的脱窒素処理装置の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18756182A JPS5980399A (ja) | 1982-10-27 | 1982-10-27 | 生物学的脱窒素処理装置の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18756182A JPS5980399A (ja) | 1982-10-27 | 1982-10-27 | 生物学的脱窒素処理装置の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5980399A JPS5980399A (ja) | 1984-05-09 |
| JPH0362480B2 true JPH0362480B2 (ja) | 1991-09-26 |
Family
ID=16208234
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18756182A Granted JPS5980399A (ja) | 1982-10-27 | 1982-10-27 | 生物学的脱窒素処理装置の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5980399A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61118195A (ja) * | 1984-11-13 | 1986-06-05 | Kankyo Eng Kk | 排水の生物学的処理方法 |
| CN100443422C (zh) * | 2005-05-24 | 2008-12-17 | 株式会社东芝 | 污水处理场除磷装置 |
| JP5149717B2 (ja) * | 2008-07-03 | 2013-02-20 | オルガノ株式会社 | 脱窒処理方法及び脱窒処理装置 |
| JP5149728B2 (ja) * | 2008-07-25 | 2013-02-20 | オルガノ株式会社 | 脱窒処理方法及び脱窒処理装置 |
| JP5149736B2 (ja) * | 2008-08-13 | 2013-02-20 | オルガノ株式会社 | 脱窒処理方法及び脱窒処理装置 |
-
1982
- 1982-10-27 JP JP18756182A patent/JPS5980399A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5980399A (ja) | 1984-05-09 |
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