JPH04197497A - 汚水処理方法 - Google Patents

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、下水や産業廃水等の小規模な汚水の硝化−脱
窒処理に適した。単槽方式による汚水の処理方法に関し
、特に間欠曝気の効果的な制御方法に関するものである
。

１従来の技術） 汚水を硝化−脱窒処理する方法としては、好気状態また
は嫌気状態に維持される各反応槽に交互に汚水を流入さ
せて、硝化−脱窒処理を行なう回分法や、反応槽を隔壁
によって仕切り。

一方な好気状態、他方を嫌気状態として槽内水を循環さ
せることにより、硝化−脱窒処理を行なう循環変法、或
は１反応槽を長くして曝気装置の供給酸素量を調節する
ことにより、反応槽を一周する方向に沿って好気状態と
嫌気状態の部分を作り出し、反応槽内を回流させること
により、硝化−脱窒処理を行なうＯＤ法が広く知られて
いる。

しかし、回分法は、複数の反応槽を必要とするため、設
置面積が広くなるばかりでなく、汚水の流入量が変動す
ると処理が不安定となるため、調整槽を設けて流量を調
整しなければならな−いという欠点がある。また、循環
変４法は、仕切られた反応槽内を別々に管理しながら、
槽内水を循環させる必要があり、制御が複雑で高価とな
る欠点がある。また、ＯＤ法は、反応槽内に好気状態で
も嫌気状態でもない中間的な境界部が生じ、その境界部
は硝化にも脱窒にも寄与しないため無駄なスペースとな
り、不経済であるという欠点がある。

そこで、広い設置面積を必要とせず、単一の反応槽で汚
水を効率よく硝化−脱窒処理することができ、操作も容
易で、特に小規模な汚水の硝化−脱窒処理に適用して有
効な、汚水処理方法として、特開平１−３１０７９８号
公報に記載の方法が提案され、実験により他方式に対す
る優位性が認められている。この方法は反応槽の内部に
撹拌装置と曝気装置とを併設し、撹拌装置により反応槽
内の汚水を連続的に撹拌しながら、曝気装置により間欠
的に曝気して、所要時間ごとに同一反応槽内を嫌気状態
と好気状態とに交互に切換えることにより、汚水を硝化
−脱窒処理するものである。

この方法の実験では、これまで、嫌気、好気は、あらか
じめ、タイマーにより設定した時間に従い、ブロワ−の
運転停止、稼動を繰返すことによりサイクリックに行っ
てきた。

（発明が解決しようとする課題） ところが、実際の汚水処理では、負荷変動により、実質
的な好気時間と嫌気時間とは、タイマーの設定時間と太
き（くい違うことがある。

例えば、夜間、流入水が少なく負荷が小さい場合は、Ｄ
Ｏが高くなりすぎ、ブロワ−を停止しても曝気槽内が無
酸素状態となるまでの時間を多く要し、結果的に嫌気時
間が僅かとなって、窒素除去の効果が低下するなどの現
象がみられた。このような状況から、実施設の汚水処理
においては、流入汚水の負荷変動に対応した制御を如何
にするかに問題点のあることが判かった。

本発明は、このような従来技術の問題点を解決し、汚水
を効果的に処理することができる新規な汚水処理方法を
提供しようとするものである。

（課題を解決するための手段） 本発明者は、上記問題点を解決するため、鋭意研究を重
ねた結果、間欠曝気の１サイクルにおける好気レベル時
間に対する嫌気レベル時間の比を所定の範囲とすること
により、良好な処理成績が得られることを見出し、本発
明を形成するに至った。

即ち、本発明の汚水処理方法は、単一の反応槽内におい
て、汚水を連続的に撹拌しながら間欠的に曝気し、該槽
内な嫌気状態と好気状態とに交互に切換差ることにより
汚水を処理す為方法において、間欠曝気の１サイクルに
おける、槽内混合液のＤＯが０．２■ｇ／β以下となる
嫌気レベル時間Ａと、同じくＤＯが０．５Ｂ／β以上と
なる好気レベル時間Ｂとの割合であるＡ／Ｂ比が０．６
〜１．０の範囲内となるように運転することを特徴とす
るものである。

本発明においては、間欠曝気槽に混合撹拌と酸素供給と
を行なう装置、例えば水中エアレーダを設置するととも
に、ＤＯ計及びこれと関連して動作するタイマーを設置
し、タイマーのＯＮ、ＯＦＦにより嫌気状態、好気状態
を形成できるものとし、嫌気時にはコンプレッサーから
の空気供給を停止して撹拌のみ、好気時には混合撹拌と
同時に酸素供給が行えるようにする。

間欠曝気方式によって、効果的な窒素除去を促す必要条
件は、曝気サイクルによって無酸素状態と好気状態での
反応時間を適正に保持し、−それを繰り返すことであり
、１サイクルにおける好気レベル時間に対する嫌気レベ
ル時間の比が重要である。

上記の嫌気レベル時間Ａを混合液のＤＯが０゜２■ｇ／
Ｉ２以下の時“とし、好気レベル時間Ｂを混合液のＤｏ
が０．５Ｂ／β以上の時として、このＡＺＢ比とＫ　ｊ
ｅ　−Ｎ除去率、処理水中のＮ０ｘ−Ｎ濃度、Ｔ−Ｎ除
去率の各関係について多くの実験を行ってきたが、第２
〜４図に示すような結果が得られた。それによると、Ａ
／Ｂ比が増加する、すなわち嫌気レベル時間が増えるに
つれて硝化反応が抑制され、第３図に示すように、Ｋｊ
ｅ−Ｎ除去率が低下して行くことになる。一方、Ａ／Ｂ
比が小さい、すなわち嫌気時間が短くなると脱窒反応が
阻害され、第４図に示すように、処理水中のＮ０ｘ−Ｎ
２１度が高くなる。また、Ｔ−Ｎ除去率を示した第５図
からみると、Ａ／Ｂ比が小さいと、脱窒が不十分でＴ−
Ｎ除去率が低下し、逆にＡ／Ｂ比が高すぎると硝化が不
十分となり、同様にＴ−Ｎ除去率が減少する。

上記のＫｊｅ−Ｎ除去率、処理水中の残存Ｎ０ｘ−Ｎ濃
度及びＴ−Ｎ除去率より総合的に判断する妻、好気レベ
ル時間に対する嫌気レベル時間の比、すなわちＡ／Ｂ比
は、０．６〜１．０の範囲が適当であり、好気レベル時
間と嫌気レベル時間が等しいか、好気レベル時間の若干
長いほうが良好な結果が得られることになる。

上記の曝気サイクルは、−船釣な生下水の場合について
長短各種の時間で実験を行ったが、処理の安定性、除去
性能から１２０分程度が妥当と判断される０例えば、曝
気サイクル１２０分（曝気６０分、曝気停止６０分）の
時、最大ＤＯ（ＩＩ気停止直前）が２〜３　ｙａｇ／１
２になるように風量調整を行えば、この時の酸素消費速
度から、無酸素状態、好気状態の明瞭な運転が可能であ
る。

（作用） 上記構成の本発明の方法では、反応槽内に連続的に流入
した汚水は、曝気、撹拌装置により連続的に撹拌されな
がら間欠的に曝気され、所定の好気状態と嫌気状態とが
繰返されることにより、硝化、脱窒や脱リン処理が効果
的に行われることになる。

（実施例） 次に、本発明の実施例を、添付した図面を参照して説明
する。

第１図は装置のフローシートを示したもので、１は反応
槽として使用する７間欠曝気槽で、その内部の中央下部
には、水中エアレータ２が設置されており１．コンプレ
ッサＣからの空気を供給すると、槽１内は好気状態とな
り、停止すると撹拌のみが行われ、槽１内は嫌気状態と
なるようにされており、空気の供給、停止は、図示を略
したＤＯ計の所定値により動作するタイマーの０Ｎ−Ｏ
ＦＦにより行われるようになっている。そして、この反
応槽１に隣接して沈澱槽３が設けられ、反応槽１から排
出される処理汚水を受入れ固液分離する。沈澱槽３の底
部に沈澱した汚泥４の一部は汚泥ポンプＰにより返送管
４ａを通って反応槽ｌに返送され、残余の汚泥は余剰汚
泥として排出４ｂされる。そして、処理水は、沈澱槽３
の上部より放流５されることになる。また、流入下水は
原水貯留槽６に入り、そこから原水供給ポンプＰにより
反応槽１に連続的に供給される。

実験は窒素除去を主目的したもので、実験に使用した反
応槽（間欠曝気槽）における実験条件は表−１のとおり
である。

表−１ また、この実験における供試原水及び処理水の水質を示
すと表−２のとありである。

表−２ この実験での反応槽ｌ内のＤＯとＯＲＰの経時変化の一
例を第２図に示す、これは曝気サイクル１２０分（曝気
６０分、停止６０分）の時のものである。曝気サイクル
の曝気開始後、槽内のＤＯは急激に上昇し始め、曝気停
止とともに汚泥の呼吸に伴う酸素消費により減少する。

この増容、ＤＯが零になる時間は、Ｄｏの最大値と混合
液の酸素消費速度によって異なる。この図にみられるよ
うに、間欠曝気プロセスでは嫌気、好気状態が時間的に
交互に繰返される。また、ＯＲＰは酸素（空気）の供給
停止と連動して酸化還元状態の変化をよく反映している
。

この実験では、処理水のＢＯＤはそのすべてが８１１ｇ
／Ｊ２以下であり、また、９０％が６腸ｇｉ以下を示し
、良好な処理水質が得られた。ＢＯＤ−ＶＳＳ＄負荷で
みると０．０５〜０．３０Ｋｇ／ＶＳＳ−Ｋｇ・日の範
囲内でＢＯＤ除去率９０％以上、処理水ＢＯＤ６＋ｗｇ
／１２以下が得られた。また、処理水Ｔ−Ｎはすべてが
７１１ｇノβ以下であり、Ｔ−Ｎ５ｍｇ／β以下の累積
頻度も８０％と高く、安定した窒素除去性能が得られた
。また、Ｋｊｅ−Ｎ除去率も高く、特にＢＯＤ−ＶＳＳ
負荷が０．１５Ｋｇ／ＶＳＳ−Ｋｇ−日以下では、概ｈ
８５〜９５％のＫｊｅ−Ｎ除去率が安定して得られた。

上記の実験結果によれば、閃欠曝気プロセスでは窒素除
去に関し、曝気条件が重要な操作因子となっていること
が判かる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明方法によれば、次のように
優れた効果を奏するものである。

（１）間欠曝気の１サイクルにおける嫌気レベル時間と
好気レベル時間との設定により、無酸素状態と好気状態
での反応時間が適正に保持され、その繰返しによって、
めりはりのついた嫌気・好気運転ができ、特に窒素除去
が高効率で安定して行える０、 （２）有機物及びＳＳの除去率も良好である。

゛（３）同一の反応槽で嫌気・好気を繰返して処理する
ので、広い設置面積を必要とせず、施設費・が安く、特
に小規模な汚水処理に適している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による装置のフローシート図
≦第２図は反応槽内のＤｏ、ＯＲＰの経時変化を示した
図、第３図はｌサイクルにおける好気レベル時間に対す
る嫌気レベル時間の比とＫｊｅ−Ｎ除去率との関係を示
した図、第４図は同処理水Ｎ０ｘ−Ｎ濃度との関係を示
した図、第５図は同Ｔ−Ｎ除去率との関係を示した図で
ある。 ｌ・・・反応槽、　　　　２・・・水中エアレータ。 ３・・・最終沈澱池 ＄１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 単一の反応槽内において、汚水を連続的に撹拌しながら
   間欠的に曝気し、該槽内を嫌気状態と好気状態とに交互
   に切換えることにより汚水を処理する方法において、間
   欠曝気の１サイクルにおける、槽内混合液のＤＯが０．
   ２ｍｇ／ｌ以下となる嫌気レベル時間Ａと、同じくＤＯ
   が０．５ｍｇ／ｌ以上となる好気レベル時間Ｂとの割合
   であるＡ／Ｂ比が０．６〜１．０の範囲内となるように
   運転することを特徴とする、汚水処理方法。