JPH0761478B2

JPH0761478B2 - 排水処理方法

Info

Publication number: JPH0761478B2
Application number: JP19795687A
Authority: JP
Inventors: 四郎志村; 三郎小沢
Original assignee: 株式会社新潟鐵工所
Priority date: 1987-08-07
Filing date: 1987-08-07
Publication date: 1995-07-05
Anticipated expiration: 2010-07-05
Also published as: JPH01224094A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、製油所における接触分解装置から生じる排水
の処理方法に関する。

〔従来の技術〕

石油の灯油以上の高沸点留分を解媒の存在のもとに接触
的に分解して高オクタン価のガソリンを製造する接触分
解装置としては、流動床式，移動床式，固定床式等各種
方式の装置が知られている。また、近年、その原料とし
て従来のものに常圧残査油や減圧残査油を混合して処理
することも試みられている。

前記接触分解装置内には、炭化防止，油−解媒分離，解
媒の分散，解媒からの油のストリッピングなどを目的と
して各所にスチームが吹き込まれ、このスチームは分解
生成物と共に反応塔頂部から出てくる。また、分解生成
物は精留塔，ストリッパーで分離精製されるが、ここで
も分離効果を促進するためストリッピングスチームが吹
き込まれる。そして、これらスチームは、全て精留塔上
部から軽質油分と共に出て冷却され、凝縮器で分離され
て排水として系外に排出される。

この接触分解装置からの排水は第１表に示すように多量
の硫化水素，アンモニア，フェノール等を含みまたCOD
も高く（通常含有フェノール濃度の２〜2.5倍）、製油
所から排出される排水の中では最も処理の難しい排水と
されている。

この処理水中のCOD,フェノール類については条例等によ
りかなり厳しい排水基準値が設定されており、これに対
処するため、ストリッピング法により排水中の硫化水
素，アンモニアを除去したのち、他のプロセス排水や工
業用水と混合，希釈して中性域のpHで連続式活性汚泥法
によって処理し、更に、COD,フェノールの規制値を満足
させるため、その処理水を活性炭吸着処理する方法が採
用されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、このような従来の方法においては他のプロセス排水で希釈して処理するため、装置規
模が大となる。

この排水を効率よく処理するためには前段の活性汚
泥処理工程でのCOD,フェノール類等の汚染物質の除去率
の向上を図り、段階の活性炭吸着処理工程での汚染物質
負荷を最少限に押えることが必要であるが、接触分解装
置からの排水中には微生物に有害なフェノール，硫化水
素等が含まれており、これを活性汚泥処理する場合に
は、汚泥がバルキングを生じやすく、したがって、運転
案管理には、SVI（Sludge Volume Index;汚泥容量示
標）を100mg/l以下にするように細心の注意が必要であ
り、万一バルキングが生じ、汚泥のSVIが上昇した場合
には処理不能となる。特にフェノール濃度が高い無希釈
の接触分解装置の排水を生物処理すると、極めて沈降性
の劣悪な活性汚泥となり、通常の連続式生物処理方法で
は汚泥のウォッシュアウトが起こり活性汚泥が流出して
しまい、排水処理が不可能となってしまう。

等の問題があった。

本発明は、上記接触分解装置の排水処理で工業用水や他
のプロセス排水により希釈する程度を小さくし、装置の
規模を縮小せしめるとともに、有害成分をも円滑に生物
処理して除去できるような排水処理方法を提供すること
を目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、上記の問題点を解決し、目的を達成する
ため鋭意研究を進めた結果、回分式生物処理方法を採用
し、かつ曝気工程の曝気時間について特定の制限を設け
て処理することにより、活性汚泥の沈降性が改善できる
ことを見出だし、本発明を完成させるに至ったものであ
る。すなわち本発明は、石油類を接触分解する接触分解
装置の排水を処理する排水処理方法において、硫化水素
及びアンモニアをストリッピングして除く工程を経た排
水を第一生物処理槽に流入させる受入工程と、前記第一
生物処理槽に流入した前記排水を所定時間にわたって曝
気処理する曝気工程と、前記第一生物処理槽内の活性汚
泥を所定時間にわたって沈澱させる沈澱工程と、この沈
澱工程の後に上澄液を前記第一生物処理槽から排出する
排出工程と、第一生物処理槽内の上澄液を第二生物処理
槽に流入させる受入工程と、前記第二生物処理槽に流入
した前記上澄液を所定時間にわたって曝気処理する曝気
工程と、前記第二生物処理槽内の活性汚泥を所定時間に
わたって沈澱させる沈澱工程と、この沈澱工程の後に上
澄液を前記第二生物処理槽から排出する工程とを設定
し、１日当りの全曝気工程の合計時間が第一生物処理槽
において12時間以内となるようにしたものである。

〔作用〕

上記のような排水処理方法においては、排水を第一生物
処理槽と第二生物処理槽とを順次通過させ、それぞれの
処理槽において処理条件を変えて活性汚泥処理を行うこ
とにより、排水中に含まれるフェノール、CODなどを高
い割合で除去するとともに、操業を円滑にかつ迅速に行
わしめる。すなわち、第一生物処理槽において、１日当
たりの全曝気工程の合計時間を12時間以内とし、曝気工
程を間欠的に行うことにより、擬菌糸形成酵母菌の発育
が良好となる。従って、活性汚泥が凝集して沈降しやす
くなり、沈澱工程において活性汚泥が速やかに沈降分離
して処理の済んだ上澄液の排出が容易になるとともに、
従来の連続式活性汚泥処理においては不可能であった無
希釈での排水を処理しても、バルキング等を起こしにく
く、円滑な処理が為される。また、汚泥の発生量も少な
くなって汚泥処理作業が軽減される。このように処理さ
れてフェノール、CODをある程度除去された処理水をさ
らに第二生物処理槽に送り、ここで通常の活性汚泥処理
において見られるズーグレア等の微生物を主体とする生
物相により処理を行い、さらにフェノール、CODを除去
することにより、段階で活性炭吸着処理などを特に施す
必要もなく処理水を放出できる。

〔実施例〕

以下、本発明の方法の一実施例を説明する。

第１図は、流動床式接触分解装置１から排出される排水
を処理するフロー図である。この図に示す如く、接触分
解装置１の排水は、先ずオイルセパレータ（排水サージ
タンク）２に送り、そこで６〜24時間程度滞留させて油
分を分離して５〜10ppm程度にする。次いで、ストリッ
パー３に送ってストリッピング処理をして、排水中の硫
化水素とアンモニアを除去し、それぞれ10ppm以下,150p
pm以下にする。このストリッピング処理について、その
一例を具体的に説明すると、オイルセパレータ２からの
排水をポンプで６〜7Kg/cm²Gに昇圧し、フィードボトム
式熱交換器で90〜95℃まで昇温した後、ストリッパー３
の塔頂付近に送り込む。そして、塔底部より導入される
スチームにより約120℃でアンモニアと硫化水素をスト
リッピングし、塔頂より取り出す。一方、塔底からは、
アンモニアと硫化水素を除去した処理水を抜き出し、前
記熱交換器で供給排水と熱交換させた後、クーラーによ
り30〜50℃位まで冷却する。

このようにストリッパー３によってアンモニアと硫化水
素を除去した排水は、貯留槽（図示せず）を介して第一
生物処理槽４に送って第一の回分式活性汚泥処理を施し
次いでその上澄液を第二生物処理槽５に送り第二の回分
式活性汚泥処理を施す。その際、第一生物処理槽４にお
ける曝気を間欠的に行ない、１日当りの全曝気工程の合
計時間を12時間以内とする。その結果、排水を従来のよ
うに抽出設備や原油脱塩装置に通すことなく直接第一生
物処理槽４に送ることができ、しかも、その排水は従来
のように他のプロセス排水等で希釈する必要はない。こ
れは、通常の連続式活性汚泥法においては、活性汚泥中
の生物相中によく見られるズーグレア（Zooglea）等の
微生物と共存する酵母菌が単細胞の状態で増殖し、ほと
んど沈降分離し難くなるが、前述のような運転形態の回
分式活性汚泥処理を施することにより、共存する擬菌糸
形成性の酵母菌の擬菌糸の発育が良好となり、粗大なフ
ロックが形成され、SVIの価が400〜600ml/gとなって沈
降性がよくなり、分離が容易となるからである。

この第一生物処理槽４における回分式活性汚泥処理法に
ついてさらに詳しく説明すると、この処理法は、第一生
物処理槽４内に排水を流入させる受入工程と、第一生物
処理槽４内に流入した排水を所定時間にわたって曝気処
理する曝気工程と、曝気処理された排水を第一生物処理
槽４内において静置して活性汚泥を所定時間にわたって
沈澱させる沈澱工程と、この沈澱工程で得られた上澄液
を第一生物処理槽４から排出する排出工程とを組合せて
構成されており、各工程の時間的な組合せにより種々の
パターンが存在する。

この二段式回分式活性汚泥法の実施に際して、第一生物
処理槽４における曝気時間を12時間以内にして第一生物
処理槽４内の微生物を顕微鏡で観察すると、擬菌糸形成
性酵母菌の擬菌糸の発育が見られるが、曝気時間を12時
間以上にするとこれらの擬菌糸形成の存在は見られなく
なり、単細胞の酵母菌のみ観察される。このことから活
性汚泥の沈降性を大とし分離を容易にする酵母菌の擬菌
糸形成を発育させるためには、曝気時間を12時間以内と
するのがよいといえる。また、１サイクルの曝気時間に
ついて、フェノール除去率と曝気時間の関係を調べた結
果、曝気時間を３時間以上とすることにより、フェノー
ル除去率は90％以上となるが、それ以下では処理効果が
大幅に低下することがわかった。これにより、１サイク
ル当りの曝気時間は３時間以上とすることが好ましいと
いえる。

さらに第一生物処理槽４で処理を施された排水（第一生
物処理槽４の上澄液）は次に第二生物処理槽５に導入さ
れる。

この排水中に含まれるCOD,フェノール類は第一生物処理
槽４において大幅に除去されているために微生物に対す
る毒性は少ない。第二生物処理槽５において生成する生
物相は通常の連続式活性汚泥法において見られるズーグ
レア（Zooglea）等の微生物に近く、第一生物処理槽に
おいて観察された擬菌糸形成性の酵母菌はほとんど見ら
れない。SVIの価も200ml/g以下と低く、沈降性も良好で
ある。更に、COD,フェノール類の除去率も高く、後段で
の活性炭吸着処理を行うことなく直接放流することが可
能である。

この第二生物処理槽の運転方法について説明すると第二
生物処理槽内に第一生物処理槽の処理水（上澄液）を受
入れる受入工程と、第二生物処理槽内に流入した排水を
所定時間にわたって曝気処理する曝気工程と、曝気処理
された排水を第二生物処理槽において静置して活性汚泥
を所定時間にわたって沈澱させる沈澱工程と、この沈澱
工程で得られた上澄液を排出する排出工程との組合せに
より構成されており、各工程の時間的な組合せにより種
々のパターンが存在する。

第二生物処理槽の曝気時間については微生物の種類が第
一生物処理槽の微生物と相違しており１日当り12時間以
内とするような制限はないが、１サイクルの曝気時間に
ついてCOD及びフェノール除去率と曝気時間の関係を調
べると、曝気時間を２時間以上とすることにより、COD
及びフェノール除去率は90％以上になるが、それ以下で
は処理効果が低下することがわかったので１サイクル当
りの曝気時間は２時間以上とすることが好ましい。

なお、本実施例では、第一生物処理槽４において窒素成
分の除去率向上のため、前記受入工程時に空気の供給を
停止し、第一生物処理槽４内を嫌気性状態に保ち、ま
た、排水の受入工程の途中から曝気工程を開始するよう
にしている（第２図参照）。すなわち、第一生物処理槽
４に排水が所定量の約半分流入した時点で空気の供給を
行なって槽内を曝気し、好気性微生物による排水の浄化
を進める。そして、所定の曝気時間が経過したところで
空気の供給を停止して沈澱工程に入り、排水と汚泥を分
離し、所定時間静置した後排出工程に移る。

そしてまた本実施例では、第一生物処理槽４の処理水
（上澄液）を第二生物処理槽５が直接受入れるため、第
一生物処理槽４の排出工程と第二生物処理槽５の受入工
程が同時に行なわれる。これにより第一生物処理槽４と
第二生物処理槽５との間に介在する中間槽及びポンプを
不要とすると共に、第一生物処理槽４と第二生物処理槽
５の曝気工程が同時にならないようにし、ブロワーの能
力を生物処理槽１基分で済むようにしている。第二生物
処理槽の排出工程では上澄液は処理水として処理水槽に
排出すると共に、処理過程で増殖した余剰汚泥を、上澄
液の排出時に汚泥ポンプにて汚泥貯槽（図示せず）へ引
抜く。一方、処理水槽内の処理水は、必要によって処理
水ポンプにてサンドフィルター６に送り、ガードベース
ン７を経由して放流する。

前記各工程の運転はい、第２図（ａ）に示すように１日
１サイクル運転でもよいが、第２図（ｂ）あるいは
（ｃ）に示すように１日２サイクル運転あるいは１日３
サイクル運転でもよく、さらに多サイクル運転でも構わ
ない。サイクル数を多くすれば第一生物処理槽４及び第
二生物処理槽５に供給する排水の貯留槽や該第一生物処
理槽４及び第二生物処理槽５の必要容量が小さくてすみ
好ましい。

ここで、第一生物処理槽４及び第二生物処理槽５の微生
物の馴致方法について説明する。この方法は一般的な活
性汚泥処理の馴致方法でよく、例えば近くの下水処理場
やし尿処理場等の活性汚泥処理施設の余剰汚泥を第一生
物処理槽４及び第二生物処理槽５に投入し、その投入量
が、槽内に計画水量排水を流入させたときの混合液の浮
遊物質濃度（MLSS）が2000ppm前後になるように調整す
る。次いで、ストリッパー３で処理された排水を上記計
画水量に対し30％流入させる運転を実運転同様に行な
う。この運転を数日つづけ、徐々に流入させる排水量を
上記計画水量に対して50％,70％と増加させる。各負荷
量での運転日数は処理水水質が安定するのを見て決定す
るが、それぞれ５日間位を目安にして行なう。

次に、前記回分式活性汚泥法の各運転工程について第３
図ないし第７図を参照して具体的に説明する。なお、図
中10は処理水槽、11はpH調整剤貯槽、12は原水ポンプ、
13は処理水ポンプ、14は汚泥ポンプ、15はpH調整剤注入
定量ポンプ、16及び17は集水装置、16aび17aは集水装置
16及び17のスイベルジョイントにより上下自在に取付け
られ、空気シリンダによって上下動される集水口、VSC1
〜６はバルブ、VPCは圧力制御バルブ、L1及びL2は液面
計である。また、各図において、バルブVSC1〜６は、白
抜きで示されている場合は“開”状態にあり、黒く塗り
つぶされて示されている場合は“閉”状態にある。

（１）第一生物処理槽：受入れ工程第二生物処理槽：曝気工程（第３図参照）イ）原水ポンプ12を起動し、ストリッパー３で処理され
た排水を一時貯留している貯留槽（図示せず）から排水
を第一生物処理槽４に受入れる。

ロ）受入れ時間（４〜12Hr）が経過したら原水ポンプ12
を停止し、受入れを終了する。

なお、第一生物処理槽４に流入する排水pHは、ストリッ
パー３の運転条件によって異なるが、一般には8.0〜9.0
程度であり、無調整でもさしつかえないが、第一生物処
理槽４内のpHをHCl,H₂SO₄等で5.0〜6.5好ましくは5.0〜
6.0に調整することが好ましい。これによりCOD及びフェ
ノール類の除去率が向上する。この場合、特にリン酸で
pH調整するとリン酸が微生物の栄養源ともなって相乗的
効果があり、好都合である。

第一生物処理槽４内には、前回の処理水の一部と活性汚
泥があり、流入排水のpHが8.0〜9.0程度の場合、第一生
物処理槽４内のpHは7.0〜8.0程度となるので、pH調整は
第一生物処理槽４内のpHが5.0〜6.5になるように流入排
水のpH調整するか、後述の曝気工程の初期に曝気撹拌力
を利用してpH調整剤を混合し第一生物処理槽４内のpHを
調整する。前者の方法で第一生物処理槽４内のpHを5.0
〜6.5にする目安としては、流入排水のpHを6.0〜6.5程
度にするとよい。本実施例では簡便法を採用しており、
pH調整剤貯槽11にて10％リン酸水溶液を調整し、これを
pH調整剤注入定量ポンプ15により所定量注入して流入排
水のフェノール濃度100に対し0.5〜１添加されるように
設定し、これにより第一生物処理槽４内のpHを５〜6.5
にし、pH計も不要にしている。

ハ）第二生物処理槽５は曝気工程を行なっている。この
工程はブロワーを起動後、VPC2を開とし、下流側に設け
た流量計（図示せず）を調整して空気を槽内に供給し、
曝気を行う。なお、この曝気工程の開始は、第二生物処
理槽の受入工程と同時である。この工程は、第２表の条
件を満たすように運転される。曝気時間は２〜８時間好
ましくは２〜４時間とする。それ以上曝気時間を長くし
てもCOD残留濃度は平衡に達し、大幅な低下は望めない
ので、８時間以下で適宜その回分運転方式により選定す
る。

ニ）曝気時間が経過したらバルブVPC2を閉とし曝気を終
了する。

（２）第一生物処理槽：曝気工程第二生物処理槽：沈澱工程（第４図参照）イ）第一生物処理槽４の運転は受入れ工程の途中からバ
ルブVSC1を開とすると共にVSC1の下流側に設けた流量計
（図示せず）を調整し、前記第二生物処理槽５に供給さ
れている空気を第一生物処理槽４に供給されるように切
換える。この曝気工程は、第３表の条件を満たすように
運転される。また、曝気時間は３〜８時間好ましくは４
〜６時間とする。それ以上曝気時間を長くしてもフェノ
ール残留濃度は平衡に達し、大幅な低下は望めないの
で、８時間以下で適宜その回分運転方式により選定す
る。

ロ）曝気時間が経過したらブロワーを停止して曝気を終
了する。

ハ）第二生物処理槽５は沈澱工程に入る。

この工程は、排水を受入れず、曝気もせず、第二生物処
理槽５内の水と汚泥の分離を行う。

ニ）第二生物処理槽５では通常の連続式活性汚泥法にお
いて汚泥活性中の生物相に良く見られるズーグレア（Zo
oglea）等の微生物に近い生物相が出現している。第一
生物処理槽４の活性汚泥と比べるとSVIも200ml/g以下と
低く、沈降性も良好である。

第二生物処理槽５を静置状態にして、活性汚泥を沈降さ
せ、汚泥層を排出レベル以下にすれば、上澄液を汚泥混
入のない状態で排出することができる。この排出レベル
は槽底部より槽高さの1/2〜1/4好ましくは1/2〜1/3とす
るのがよい。

（３）第一生物処理槽：曝気工程第二生物処理槽：排出工程（第５図参照）イ）第一生物処理槽４は上記（２）項同様曝気工程を継
続。

ロ）第二生物処理槽５は排出工程が次のごとく行われ
る。

（ａ）バルブVSC4を“開”として集水装置17のエアーシ
リンダを作動させ、汚泥を分離した上澄液中に集水口17
aを下げ、該上澄液を処理水槽10に排出する。

（ｂ）排出開始と同時にVSC6を“開”とし汚泥ポンプ14
を起動し、槽底部に沈澱した余剰汚泥を汚泥貯槽へ移送
する。

（ｃ）第二生物処理槽５内の水位を液面計L2が前記排出
レベルに達したことを検知すると、集水装置17のエアー
シリンダを作動させ集水口17aを液面上に上げ、バルブV
SC4を閉として集水装置17の作動を停止する。

（４）第一生物処理槽：沈澱工程第二生物処理槽：待機中（第６図参照）イ）第一生物処理中４は、排水を受入れず、曝気もせ
ず、槽内の水と汚泥の分離を行なう。接触分解装置１の
排水の第一生物処理槽４における処理の過程において発
生するえ（優勢となる）微生物には、通常の排水処理で
は出現し難い（優勢となり難い）擬菌糸形成性の特殊な
酵母菌があり、フェノール濃度が120ppm以上あると顕著
に出現する。これら酵母菌は非常に沈降性が悪いため、
通常の標準活性汚泥法の沈澱層では汚泥がキァリーオー
バーし、沈降分離が困難であるが、本実施例において
は、酵母菌の擬菌糸の形成が良好となり、SVIが400〜60
0mg/程度となり静置状態で汚泥は沈澱する。第一生物
処理槽４内の汚泥層が排出レベル以下であれば、上澄液
を汚泥の混入のない状態で排出することができるが、こ
の排出レベルは第二生物処理槽５と同様に槽底部より槽
高さの1/2〜1/4好ましくは1/2〜1/3とするのがよい。

ロ）第二生物処理槽５は次の工程に入るまで待機してい
る。

（５）第一生物処理槽：排出工程第二生物処理槽：受入工程及び曝気工程（第７図参照）イ）第一生物処理槽４は排出工程に入る。

（ａ）バルブVSC3を“開”として集水装置16のエアーシ
リンダを作動させ、汚泥を分離した上澄液中に集水口16
aを下げ該上澄液を第二生物処理槽５に排出する。

排出開始と同時にVSC5を“開”とし汚泥ポンプ14を起動
し、槽底部に沈澱した余剰汚泥を汚泥貯槽へ移送する。
一般の連続活性汚泥法では汚泥の発生量は除去BOD当り
約0.6Kg−ss/Kg−除去BOD程度とされているが、これと
比較すると本実施例における第一生物処理槽４は、MLSS
濃度の増加はほとんどなく、処理水中に流出するssを含
めても汚泥発生量は0.02〜0.08Kg−ss/Kg除去BOD程度で
あり、さらに、溶存酸素濃度４〜6mg/で曝気工程を行
なうと余剰汚泥の発生はほとんどない。したがって、余
剰汚泥を排出するのは極めて少量かまたはこの余剰汚泥
抜出作業を省略することができる。

液面計L1が第一生物処理槽４内の水位が前記排出レベル
に達したことを検知すると、集水装置16のエアーシリン
ダを作動させ集水口16aを液面上に上げ、バルブVSC3を
閉として集水装置16の作動を停止する。

２）第二生物処理槽５は受入工程及び曝気工程に入る。

（ａ）第二生物処理槽５の受入れは本実施例においては
第一生物処理槽４の排出工程に排出される第一生物処理
槽４の処理水（上澄液）を直接受入れるため第一生物処
理槽４の排出工程と同時である。

（ｂ）第二生物処理槽５は受入れと同時に曝気工程を行
う。

この工程はブロワーを起動後、VSC2を開とし下流側に設
けた流量計（図示せず）を調整して空気を槽内に供給
し、曝気を行う。

以上のサイクルを繰返し、それぞれ第一生物処理槽４及
び第二生物処理槽５によって排水が順次処理されるわけ
である。

次に、前記実施例の効果を確認するために行なった実験
例を説明する。

二段式回分活性汚泥法の実施に使用した実験装置は、第
８図に示すようなもので、有効容積10の第一生物処理
槽4a,同じく有効容積10の第二生物処理槽5a,5の処
理水槽10a,20の原水槽18,原水ポンプ12a,第一処理水
ポンプ13a,第二処理水ポンプ13b,散気管19a,20aにそれ
ぞれ空気を供給する第一ブロワー19及び第二ブロワー2
0,タイマー21,第一pH計22a,第二pH計22b,第三pH計22c等
から構成されている。

また、汚泥の馴致運転は次のようにして行なった。

１）近くの下水処理場の余剰活性汚泥を第一生物処理槽
4a及び第二生物処理槽5aに投入する。

２）前記汚泥の投入量は、計画水量の排水を流入させた
ときの第一生物処理槽4a及び第二生物処理槽5a内の混合
液の浮遊物質濃度が2000ppm前後になるように調整す
る。

３）次に、ストリッパーで硫化水素及びアンモニアをス
トリッピングして除いてS^2-（硫化水素）10ppm,アンモ
ニア60ppm,油分10ppm程度にした排水（原水）を原水槽1
8から第一生物処理槽4a内に流入させる。この流入排水
量は第９図に示すスケジュールにしたがって増加させ
る。

４）原水槽18に適宜ストリッピング処理水を補充して第
一生物処理槽4a及び第二生物処理槽5aを、実際に行なお
うとする“受入−曝気−沈澱−排出”の各工程と同じよ
うにして運転する。

５）必要に応じて栄養源の添加およびpH調整を行なう。
添加量およびpH調整は実際に行なおうとする運転に合せ
て調整する。

（実験例１）二段式回分活性汚泥法による接触分解装置の排水中のCO
Dやフェノールの除去効果を確認するため、接触分解装
置の排水をストリッピング処理した前記原水を前記実験
装置で処理した。

（１）実験方法原水槽18で前記ストリッピング処理を施した原水にpH調
整剤としてH₃PO₄を添加してそのpHを所定値に調整し、
この原水を13.9cc/minの流量で６時間、前述のようにし
て活性汚泥を馴養した第一生物処理槽4a内に受入れ、槽
内のpHを５〜6.5,MLSS濃度を2000mg/程度として運転
した。原水受入れを開始して３時間後に第一ブロワー19
を起動させ、空気を第一生物処理槽4aの底部より散気管
19aを通して吹き込み、槽内を曝気混合させて溶存酸素
濃度を４〜6mg/に維持した。次いで、曝気開始から６
時間後にブロワー19を停止し、沈澱工程に入った。そし
て、２時間静置した後、第１処理水ポンプ13aを起動さ
せ、10l/Hrの流量で上澄液を槽中間部に固定したビニー
ルホースで第二生物処理槽5aに引抜いた。このとき、第
１処理水ポンプ13aは30分間運転した。

第二生物処理槽5aにも第一生物処理槽4aと同様に馴養し
た活性汚泥を受入れ槽内のpHを6.0〜8.0（第二生物処理
槽5a中のpH値は、第一生物処理槽4a内のpHを５〜6.5に
調整して運転することにより6.0〜8.0になるので、薬剤
は添加しなくて良い。）、MLSS濃度を2000mg/程度と
して運転した。上澄液受入れと同時に第二ブロワー20を
起動させ、空気を第二生物処理槽5aの底部より散気管20
aを通して吹き込み、槽内を曝気させて溶存酸素濃度を
４〜6mg/に維持した。次いで、曝気開始から４時間後
にブロワー20を停止し、沈澱工程に入った。そして、２
時間静置した後、第２処理水ポンプ13bを起動させ、10l
/Hrの流量で上澄液を槽中間部に固定したビニールホー
スで処理水として処理水槽10aに排出した。このとき、
第２処理水ポンプ13bは30分間運転した。

（２）実験結果（第４表参照）原水槽18によりストリッピング処理した原水を適宜補充
して前記工程を繰返し30日間の実験を行なったところ、
第一生物処理槽4aの運転条件としてMLSS濃度2220mg/
の場合、フェノール・ss負荷:0.22Kg−フェノール/Kg・
ss・日、COD・ss負荷:0.43Kg−COD/Kg−ss・日でフェノ
ール除去率:93.8％、COD除去率:76.2％と高い除去率が
得られた。また、SVIが500〜600ml/g程度で、静置時間
を２時間とることにより汚泥界面は上澄液排出レベル下
限以下に達しており、処理水の排出に関して何ら支障が
なかった。

また、第二生物処理槽5aの運転結果はMLSS濃度2030mg/
の場合、フェノール・ss負荷:0.015Kg−フェノール/K
g・ss・日、COD・ss負荷:0.11Kg−COD/Kg−ss・日でフ
ェノール除去率:98.7％、COD除去率:88.5％が得られ
た。また、SVIは100〜150ml/g程度であり、沈降性は良
好で処理水の排出に関して問題なかった。

なお、第一生物処理槽4a及び第二生物処理槽5aでの処理
過程で増殖した余剰活性汚泥は上澄水の排出工程時に該
生物処理槽の下部より手動にて引き抜く予定であった
が、実験期間中、活性汚泥の増殖は認められなかったの
で、汚泥の引き抜きは実施しなかった。

（実験例２）回分式活性汚泥法における長時間の曝気による排水中の
CODやフェノールの除去効果を確認するため、接触分解
装置の排水を、ストリッピング処理した前記原水を第８
図の実験装置の第二生物処理槽を省略した第10図に示す
実験装置で処理した。

（１）実験方法原水槽18でストリッピング処理を施した前記原水にpH調
整剤としてH₃PO₄を添加し、そのpHを6.0に調整してこれ
を13.9cc/minの流量で６時間、前述と同様に活性汚泥を
馴養した第一生物処理槽4a内に受入れ、槽内の曝気開始
時のpHを5.3,MLSS濃度を2000mg/として運転した。原
水受入を開始して３時間後に第一ブロワー19を起動さ
せ、空気を第一生物処理槽4aの底部より散気管19aを通
して吹き込み、槽内を曝気混合させて溶存酸素濃度を４
〜6mg/に維持して18時間曝気を行った。

（２）実験結果前記方法により原水中のフェノールやCODの除去効果と
曝気時間の関係を確認した。その結果を第５表，第11
図，第12図に示す。これによりフェノール除去率は曝気
時間６時間で99％，フェノール残留濃度が3mg/に達
し、それ以後は一定である。また、COD除去率は曝気時
間５〜６時間で80％,COD残留濃度が160mg/前後に達
し、それ以降は一定である。

以上のことから、接触分解装置の排水を回分式活性汚泥
法で処理する場合、曝気時間を６時間程度にするのが最
も処理効率がよく、曝気時間は通常３〜８時間好ましく
は４〜６時間とするのがよいことがわかる。また、顕微
鏡て観察すると曝気開始６時間後の生物相は第13図の如
くCandida fumicolaやTricosporon penicillatum等の酵
母菌の擬菌糸の発育が見られた。この擬菌糸形成は曝気
時間12時間程度まではよく観察されるが、曝気時間18時
間では第14図の如くこれらの擬菌糸形成はあまり見られ
ず単細胞の酵母菌が多く出現していた。

（実験例３）曝気が間欠的に行なわれる回分式活性汚泥法の効果を確
認するため、ストリッピング処理を施した前記原水を回
分式活性汚泥法と連続式活性汚泥法とで処理し、処理水
中のss濃度を比較した。

（１）実験方法回分式活性汚泥法は実験例１と同一の実験方法により実
施した。連続式活性汚泥実験装置は、第15図に示すよう
に、有効容積20の原水槽18b,10の曝気槽23,2の沈
澱槽24,5lの処理水槽10b,pH調整剤貯槽11b,原水ポンプ1
2b,返送用の汚泥ポンプ14b,pH調整剤注入定量ポンプ15
b,散気管19dに空気を供給するブロワー19c,原水槽18bの
第一pH計22c,曝気槽23内のpHを測定しpH調整剤注入定量
ポンプ15bを制御する第二pH計22e等から構成されてい
る。

また、連続式活性汚泥法は次のようにして実施した。す
なわち、曝気槽23に前述のようにストリッピング処理し
た原水で馴養した活性汚泥を入れ、槽内の汚泥濃度を20
00mg/になるように調整した。原水は、0.42l/Hrの通
水量で曝気槽23に供給した。曝気槽23にpH調整剤として
H₃PO₄を添加し、曝気槽23内のpHを5.0〜6.5に制御する
と共に、空気を供給して溶存酸素濃度を２〜4mg/に維
持した。そして、原水を曝気槽23内に12時間滞留させ、
その間に活性汚泥による生物酸化分解により排水中のフ
ェノールやCODを除去し、その後沈澱槽24に流入させ
た。沈澱槽24は水面積負荷1.3m³/m²・日で運転した。そ
して沈澱槽24で固液分離し、上澄液は処理水槽10bへ流
入させる一方、分離スラッジは沈澱槽底部からその一部
を余剰汚泥として系外に抜き出し、残りの汚泥は汚泥ポ
ンプ14bで曝気槽23に返送した。返送汚泥量は原水供給
量に対して100％であった。

（２）実験結果前記方法により実験を行なったところ処理水中のss濃度
は、回分式活性汚泥では20〜30ppm、連続式活性汚泥で
は100〜150ppmであった。また、連続式活性汚泥法の場
合、運転開始後１週間程度で曝気槽23内のMLSS濃度が50
0mg/程度に減少し、処理効果が大幅に低下したため、
実験を停止した。さらに、顕微鏡で連続式と回分式の活
性汚泥を見ると、回分式の汚泥は擬菌糸形成の酵母菌の
擬菌糸の発育が見られたが、連続式の汚泥は共存する酵
母菌が単細胞の状態で擬菌糸の発育は見られず、沈降性
の悪いことがわかった。

なお、第３図ないし第７図に示した前記実施例におい
て、第一生物処理槽４の処理水（上澄液）を直接第二生
物処理槽５に受入れていたが運転にフレキシビリティー
をもたせるため第一生物処理槽４と第二生物処理槽５の
間に中間層25及び中間処理水ポンプ26を設けてもよい。
（第16図参照）またさらに、前記実施例において、第一生物処理槽4,第
二生物処理槽５は槽内には何ら充填物を設置していなか
ったが第二生物処理槽５へ供給される第一生物処理槽４
の処理水（上澄液）中に含まれるCOD及びBODが低いこと
も考えられるので、第二生物処理槽内５に合成樹脂製の
接触材の充填層27を設け、この接触材充填層27に付着・
固定した生物膜中の微生物により、負荷変動に対しても
安定した運転ができるようにしても良い。（第17図参
照）また、前記実施例において、前記ストリッピング法の別
法としてストリッパー３を硫化水素ストリッパーとアン
モニアストリッパーの２搭に分け、各塔頂から硫化水素
とアンモニアを別個に回収する方法を用いてもよい。ま
た、ストリッパー３でアンモニアと硫化水素が除去され
た排水を第一生物処理槽４に流入させる前にフェノール
抽出設備や原油脱塩装置に移送し、排水中のフェノール
を原油等により抽出除去してもよい。その場合、抽出設
備からの排水は原油等のエマルジョンを多量に含んでい
るため、その排水を第一生物処理槽４に直接受入れた場
合、これらエマルジョンが活性汚泥に対して悪影響を与
えるので、その対策として排水をコアレッサー型の油水
分離器等に通して油分40〜50ppm程度にすることが望ま
しい。

さらに、前記実施例の第一生物処理槽４においては、受
入工程の途中から曝気工程を開始したが、この方式によ
らず例えば受入工程が完了してから曝気工程を開始して
もよく、また、受入工程と曝気工程を同時に開始するよ
うにしてもよい。また、曝気工程，沈澱工程，排出工程
のいずれの工程においても第一生物処理槽４に排水を流
入させる受入工程を行う方式を採用してもよい。この方
式の場合は、生物処理槽４の排水流入口近傍に、下部に
開口を設けたバッフルを設け、かつ、この生物処理槽４
を長方体にして流入排水の短絡を防止する必要がある
が、生物処理槽４の前に貯留槽を設ける必要がない利点
がある。無論、貯留槽を省略し、複数の第一生物処理槽
４を並列に設け、順次排水を流入させ、全体として連続
的に流入排水を処理するようにしてもよい。その際に、
第18図に示す様に第二生物処理槽5Aは第一生物処理槽4
A,4Aの数より少なくし、複数の第一生物処理槽4A,4Aの
処理液も受入れる様に第19図の如く各工程を運転すると
よい。この運転法により第一生物処理槽4A,4Aから第二
生物処理槽5Aへの中間槽および移送ポンプを省略できる
と共に第二生物処理槽5Aの数を減じ、装置全体をコンパ
クトに出来る。

またさらに、第一生物処理槽４及び第二生物処理槽５に
おける、排水の受入工程−曝気工程−沈澱工程−排出工
程等の各工程はタイマーまたはシーケンサー等により自
動的に進行させ、１日当りの処理サイクル数を１〜４の
間で選択できるようにしてもよい。また、曝気工程の前
後に嫌気工程（脱窒処理のため酸素を供給しないで生物
処理槽内を撹拌する工程）を設けてもよい。

加えて、前記実施例においては、ストリッパー３からの
排水を無希釈のまま第一生物処理槽４に流入させたが、
他のプロセス排水又は工業用水で希釈して流入させても
よいことは無論である。

〔発明の効果〕本発明は接触分解装置からの排水をストリッピング法に
て硫化水素及びアンモニアを除去したのち、二槽の生物
処理槽を直列に並べた二段式回分活性汚泥装置で処理
し、COD,フェノールの除去率を大巾に向上させた。

特に、本発明は第一槽目の１日当りの全曝気工程の合計
時間を12時間以内とし、曝気工程を間欠的に行なうこと
により擬菌糸形成酵母菌の発育が良好となり、活性汚泥
の沈降分離が容易となると共にストリッピング処理を施
した排水を無希釈のままで処理することが可能となっ
た。また、第二槽目を第一槽目と同様に回分活性汚泥処
理を行うことによりCOD及びフェノールの濃度は水質汚
濁防止法，各地方条例の排出基準を満足することができ
るので、一槽による回分活性汚泥法では後段に活性炭吸
着槽を設置してCOD及びフェノールを更に除去する必要
があったが、この活性炭吸着槽が必要なくなり運転コス
トを大巾に減少することができる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を説明するためのもので、第１
図は排水処理のフロー図、第２図（ａ），（ｂ），
（ｃ）はそれぞれ各生物処理槽における工程サイクルを
示す図、第３図ないし第７図は各工程サイクルにおける
各生物処理槽の状況を示す装置略図、第８図は実験装置
の構成略図、第９図は汚泥の馴致運転のスケジュールを
示す図、第10図は実験例２の実験装置の構成略図、第11
図及び第12図は実験例２及び結果を示すグラフ、第13図
及び第14図は実験例２における生物処理槽中の生物の形
態の写真を示す図、第15図は実験例３の実験装置の構成
略図、第16図はこの発明の他の実施例を示す装置略図、
第17図はこの発明のさらに他の実施例の装置略図、第18
図はこの発明のさらに別の実施例の装置略図、第19図は
第18図の実施例の工程サイクルを示す図である。３……ストリッパー、 4,4a,4A……第一生物処理槽、 5,5a,5A……第二生物処理槽。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｃ０２Ｆ 9/00 ５０４Ａ 7305−4Ｄ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】石油類を接触分解する接触分解装置の排水
を処理する排水処理方法において、硫化水素及びアンモ
ニアをストリッピングして除く工程を経た排水を第一生
物処理槽に流入させる受入工程と、前記第一生物処理槽
に流入した前記排水を所定時間にわたって曝気処理する
曝気工程と、前記第一生物処理槽内の活性汚泥を所定時
間にわたって沈澱される沈澱工程と、この沈澱工程の後
に上澄液を前記第一生物処理槽から排出する排出工程
と、排出された第一生物処理槽内の上澄液を第二生物処
理槽に流入させる受入工程と、前記第二生物処理槽に流
入した前記上澄液を所定時間にわたって曝気処理する曝
気工程と、前記第二生物処理槽内の活性汚泥を所定時間
にわたって沈澱させる沈澱工程と、この沈澱工程の後に
上澄液を前記第二生物処理槽から排出する工程とを有
し、１日当りの全曝気工程の合計時間が第一生物処理槽
において12時間以内であることを特徴とする回分式排水
処理方法。
【請求項２】１サイクルの全曝気工程の合計時間が第一
生物処理槽において３時間以上、第二生物処理槽におい
て２時間以上であることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の回分式排水処理方法。
【請求項３】第一生物処理槽において、曝気工程の前ま
たは初期に該生物処理槽内のpHを5.0〜6.5に調整し、ま
た、第二生物処理槽において曝気工程の前または初期に
該生物処理槽内のpHを5.5〜8.0に調整することを特徴と
する特許請求の範囲第１項または第２項記載の回分式排
水処理方法。
【請求項４】pH調整剤がリン酸であることを特徴とする
特許請求の範囲第３項記載の回分式排水処理方法。
【請求項５】曝気工程は、第一生物処理槽においてMLSS
濃度:1000〜2500mg/l,フェノール・SS負荷:0.08〜2kg−
フェノール/kg−ss・日,COD・SS負荷:0.2〜3.6kg−COD/
kg−ss・日，溶存酸素濃度:0.5〜6mg/l,温度:10〜50℃
の条件で、また第二生物処理槽においてMLSS濃度:1000
〜3000mg/l,フェノール・SS負荷:0.001〜0.05kg−フェ
ノール/kg−ss・日,COD・SS負荷:0.05〜0.3kg−COD/kg
−ss・日，溶存酸素濃度0.5〜6mg/l,温度10〜50℃の条
件で行なわれることを特徴とする特許請求の範囲第１項
ないし第４項記載の回分式排水処理方法。