JPH10489A

JPH10489A - 排水処理法

Info

Publication number: JPH10489A
Application number: JP8175902A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Akutsu; 成一安久津; Shigeru Morimoto; 茂森本; Yoshio Nabeshima; 義雄鍋島
Original assignee: Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Seika Chemicals Co Ltd
Priority date: 1996-06-13
Filing date: 1996-06-13
Publication date: 1998-01-06

Abstract

(57)【要約】【課題】水質汚濁成分、特に、ＣＯＤ処理効率の向
上、ＳＳ除去、ＳＶの低減等の活性汚泥処理効率に優れ
た排水処理法を提供する。【解決手段】活性汚泥を用いる排水処理において、活
性汚泥懸濁水槽に、ポリアクリル酸と２価又は３価の金
属塩とを添加することにより、活性汚泥懸濁水槽中に水
不溶性のポリアクリル酸の金属塩を生成せしめることよ
りなる排水処理法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、活性汚泥を用いて
産業排水を処理する方法、特に、化学工場における排水
の活性汚泥による処理法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、化学工場においても都市下水処理
同様、排水中の水質汚濁物質（ＢＯＤ及びＣＯＤ成分）
を除去する方法の一つとして活性汚泥処理が広く行われ
ている。活性汚泥法では活性汚泥処理された処理水は、
活性汚泥を分離するために固液分離槽（汚泥沈降槽又は
クリアレーター）に移送される。ここで分離された処理
水は放流され、一方、分離された汚泥の一部は活性汚泥
処理層に返送され再利用され、残りは余剰汚泥として系
外へ抜き出され、濃縮、脱水、焼却等のプロセスにより
処分される。

【０００３】この際、固液分離槽における汚泥の沈降性
を良くしたり、抜き出した余剰汚泥スラリーを分離、脱
水する工程において、該汚泥の分離、脱水性等を良くす
るために、通常、硫酸バンド（硫酸アルミニウム）、ポ
リ塩化アルミニウム等の無機化合物系の凝集剤あるいは
それと併用して、有機高分子系の水溶性のイオン性又は
ノニオン性の凝集剤が添加される。

【０００４】しかしながら、これらの凝集剤を用いるに
あたってはＢＯＤを構成する水質汚濁成分によって生成
する汚泥の性質が異なるためその選択が難しい。そのた
め、無機系の凝集剤と高価な有機高分子系凝集剤とを組
み合わせて用いるケースが多くなり、ランニングコスト
が非常に高価になるという欠点があった。

【０００５】さらに、余剰汚泥の凝集処理にあたっては
微細なＳＳ（汚泥を構成する微生物残渣）を完全に除去
するのが困難という欠点があった。また、一般に化学工
場排水中には生物により資化されにくい物質が含まれて
おり、その結果、化学工場排水を活性汚泥法で処理した
場合、ＢＯＤに比較してＣＯＤの除去率が低いという問
題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記現状に
鑑み、活性汚泥を用いる排水処理において水質汚濁成
分、特に、ＣＯＤ処理効率の向上、ＳＳ除去、ＳＶ（Ｓ
ｌｕｄｇｅＶｏｌｕｍｅ：汚泥容量）の低減等の活性
汚泥処理効率に優れた排水処理法を提供することを目的
とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発者らは、上記課題を
解決するために鋭意検討した結果、固液分離槽における
分離脱水工程ではなく、活性汚泥懸濁水槽にポリアクリ
ル酸と２価又は３価の金属塩とを添加し、活性汚泥懸濁
水槽に水不溶性のポリアクリル酸金属塩を生成せしめる
ことにより水質汚濁成分の除去効率を高めることがで
き、しかも処理水と汚泥との分離性（または凝集沈降
性）が良くなることを見いだし本発明に到達した。

【０００８】すなわち本発明は、活性汚泥を用いる排水
処理において、ポリアクリル酸と２価又は３価の金属塩
とを活性汚泥懸濁水槽へ添加することにより活性汚泥懸
濁水槽中に水不溶性のポリアクリル酸の金属塩を生成せ
しめることを特徴とする。

【０００９】本発明においては活性汚泥懸濁水槽内で不
溶性のポリアクリル酸金属塩が生成される際に、重合体
のミセル等が再構築又は再編成されることによってＣＯ
Ｄ水汚濁成分やＳＳ成分等を包接又は吸着・吸蔵して凝
集沈降性が向上し、同時に活性汚泥を構成する微生物等
の微小生物を包接し、その生態環境を良好ならしめてい
るものと思われる。また、排水中にポリアクリル酸及び
／又はポリアクリル酸部分ケン化物が含まれる場合、こ
れらの化合物が２価又は３価の金属塩を含有する水溶液
と容易に反応して、塩を形成するため、本発明をより好
適に実施することができる。

【００１０】本発明において用いられるポリアクリル酸
としては、下記の一般式（１）で示される重合体又はそ
れらの部分架橋物等が挙げられる。

【００１１】

【化１】

【００１２】式中、ｍ、ｎは、１以上の整数を表し、５
０００＞（ｍ＋ｎ）＞２であり、１００＞ｍ／ｎ＞０．
１である。上記一般式（１）で示される重合体として
は、例えば、市販品やアクリル酸モノマーの一部をソー
ダ塩としたモノマーをラジカル開始剤を用いて水溶液重
合、懸濁重合等による通常の重合方法にしたがって製造
したもの等が挙げられる。上記一般式（１）のｍ、ｎ
は、５０００＞（ｍ＋ｎ）＞２であり、１００＞ｍ／ｎ
＞０．１である。（ｍ＋ｎ）が５０００を超えると、分
子量が大きくなりすぎて好ましくない。

【００１３】上記ポリアクリル酸の添加量は、被処理排
水に対して２〜３０００ｍｇ／ｍｌの濃度になるように
添加するのが好ましい。濃度が２ｍｇ／ｍｌ未満である
と、水質汚濁成分の除去効率が不充分であり、濃度が３
０００ｍｇ／ｍｌを超えると、添加しても見掛けの余剰
汚泥（不溶性ポリマー）が増加するため好ましくない。
上記ポリアクリル酸を添加する際には、均一な水溶液と
して、平均粒子径が１５μｍ以下の重合体粒子を含むス
ラリーとして、粉末として等いずれの形態で添加しても
よい。

【００１４】本発明において用いられる２価又は３価の
金属塩としては、例えば、マグネシウム、カルシウム、
バリウム、アルミニウム、鉄の塩等が挙げられる。上記
マグネシウムの塩としては、例えば、炭酸マグネシウ
ム、水酸化マグネシウム、硫酸マグネシウム等が挙げら
れる。上記カルシウムの塩としては、例えば、塩化カル
シウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、硫酸カル
シウム等が挙げられる。上記バリウムの塩としては、例
えば、炭酸バリウム、水酸化バリウム、硫酸バリウム等
が挙げられる。上記アルミニウムの塩としては、例え
ば、炭酸アルミニウム、硫酸アルミニウム等のアルミニ
ウム塩等が挙げられる。上記鉄の塩としては、例えば、
硫酸第二鉄等が挙げられる。これらの金属塩のなかで
も、環境に対して優しく、入手が容易で安価である点か
ら、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、硫酸カルシウ
ム等のカルシウム塩、炭酸アルミニウム、硫酸アルミニ
ウム等のアルミニウム塩が好ましく用いられる。

【００１５】上記金属塩の添加量は、上記ポリアクリル
酸に対して、金属塩とポリアクリル酸中のカルボキシル
基のモル比で０．５〜１５の割合になるように添加する
のが好ましい。モル比が０．５未満であると、水不溶性
のポリアクルリ酸の金属塩の生成が不充分となり、モル
比が１５を超えると、過剰の金属塩が処理水と共に排出
され、環境負荷を増したり、汚泥の栄養物として添加し
ているリン酸を不溶化するので好ましくない。金属塩は
単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよ
い。上記金属塩を用いる際には、均一に溶解した水溶液
として、金属塩の懸濁液として、固体状として等のいず
れの形態で添加してもよい。

【００１６】上記ポリアクリル酸及び上記金属塩の添加
は、上記ポリアクリル酸と上記金属塩とを活性汚泥懸濁
水槽へ同時に添加してもよいし、交互に添加してもよ
い。また、予め被処理排水にポリアクリル酸を添加して
おき、その後、金属塩を添加してもよい。

【００１７】本発明の排水処理法では、活性汚泥懸濁水
槽にポリアクリル酸と、２価又は３価の金属塩とを添加
し、汚泥スラリー溶液内において不溶性のポリアクリル
酸金属塩を生成せしめることにより以下のような効果を
得ることができる。（１）活性汚泥を構成する共生微小生物を包接すること
等により、ＢＯＤ処理効率を下げることなくＳＶを改善
（小さく）することができ、更にＳＳ、ＣＯＤ除去効率
を改善できる。（２）発生汚泥の分離性、脱水性を改善できる。（３）２価又は３価金属イオンによるリン酸イオンの除
去もできる。（４）汚泥脱水ケーキの肥料的価値を向上させることが
できる。（５）排水中の水質汚濁成分中に本発明において用いる
２価又は３価金属イオンと水不溶性の塩を形成するイオ
ン性ポリマーが共存する場合も該ポリマーの除去ができ
る。（６）排水中の水質汚濁成分中に本発明で用いる金属イ
オンが混在している場合においても不溶性のポリアクリ
ル酸金属塩として除去できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に本発明の排水処理法の実施
の形態を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明
の排水処理法を示すフローチャートである。活性汚泥懸
濁水槽１は、空気曝気用装置９、図示しないｐＨコント
ローラ、図示しない温度調節器を装備した加熱器及び各
種助剤の添加装置を設けている。固液分離槽２は、沈降
した汚泥の抜き出し口と処理された排水を溢流させるた
めの排出口を持つ。ポリアクリル酸添加装置３、金属塩
添加装置４からそれぞれ配管６、配管７を経由して活性
汚泥懸濁水槽１に接続される構造となっている。本発明
においては、活性汚泥懸濁水槽１に被処理排水５を導入
して活性汚泥懸濁水槽１内の活性汚泥と混合し、空気曝
気用装置９で混合曝気しながら、ポリアクリル酸と、２
価又は３価の金属塩とを添加し、活性汚泥懸濁水槽１内
において不溶性のポリアクリル酸金属塩を生成せしめて
活性汚泥処理を行う。活性汚泥懸濁水槽１内で処理され
た排液の一部は固液分離槽２に送られ、分離液と分離汚
泥とに固液分離される。分離液は処理排水１１として排
出され、分離汚泥１２の一部は返送汚泥１３として活性
汚泥懸濁水槽１に返送され、残部は余剰汚泥１４として
排出される。

【００１９】本発明の排水処理法においては、ポリアク
リル酸を活性汚泥懸濁水槽１に添加する代わりに、予め
被処理排水５にポリアクリル酸を所定の濃度に添加して
おいても良い。なお、固液分離槽においては、従来から
使用されている硫酸バンド、有機高分子系凝集剤等を用
いるフロック形成を行ってもよいし、本発明の方法と同
じようにポリアクリル酸と、２価又は３価の金属塩とを
添加してもよい。

【００２０】

【実施例】以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではな
い。

【００２１】実施例１ホルムアルデヒド、酢酸、メタノール、エチルアルコー
ル、アクリル酸モノマー等を含有するＢＯＤ２２００ｍ
ｇ／Ｌ、ＣＯＤ５３０ｍｇ／Ｌの排水を被処理排水とし
て内容積１２Ｌの活性汚泥懸濁水槽に４０００〜７００
０ｍＬ／Ｄの速度で導入した。別に、一般式（１）にお
いてｍ＋ｎ＝約２０００、ｍ／ｎ＝約０．３であるポリ
アクリル酸を含有する水溶液と、水酸化カルシウムを含
有する水溶液を活性汚泥懸濁水槽中での濃度がそれぞれ
３２０ｍｇ／Ｌ、４５０ｍｇ／Ｌになるように添加しな
がら、二週間連続運転を行った。被処理排水及び処理水
の分析結果を表１に示した。表１中、ＰＡはポリアクリ
ル酸を表す。ＳＶは以下の方法に従って測定した。１リ
ットルの混合液をメスシリンダーにとり、３０分間沈殿
し、汚泥部分の容量（ｍｌ）を読み、次式でＳＶを計算
した。ＳＶ＝［沈殿汚泥容量（ｍｌ）／１０００ｍｌ］×１０
０（％）活性汚泥槽のＭＬＳＳ（曝気槽内混合液の汚泥濃度に相
当）が５０００ｍｇ／Ｌの時のＳＶ値を測定した。

【００２２】実施例２〜７被処理排水のＢＯＤ、ＣＯＤ、ポリアクリル酸（実施例
１と同じものを使用）の濃度、金属塩の種類と濃度をそ
れぞれ表１に示した条件に設定し、実施例１と同様の方
法で処理した。被処理排水及び処理水の分析結果を表１
に示した。

【００２３】実施例８ホルムアルデヒド、酢酸、メタノール、エチルアルコー
ル、アクリル酸モノマー等の他に予め３００ｍｇ／Ｌの
ポリアクリル酸を含有するＢＯＤ２２００ｍｇ／Ｌ、Ｃ
ＯＤ５３０ｍｇ／Ｌの排水を被処理排水として内容積１
２Ｌの活性汚泥懸濁水槽に４０００〜７０００ｍＬ／Ｄ
の速度で導入した。別に、硫酸カルシウムを含有する水
溶液を活性汚泥懸濁水槽中での濃度が９５０ｍｇ／Ｌに
なるように添加しながら、二週間連続運転を行った。被
処理排水及び処理水の分析結果を表１に示した。

【００２４】比較例１ホルムアルデヒド、酢酸、メタノール、エチルアルコー
ル、アクリル酸モノマー等を含有するＢＯＤ２１２０ｍ
ｇ／Ｌ、ＣＯＤ５１０ｍｇ／Ｌの排水を被処理排水とし
て内容積１２Ｌの活性汚泥懸濁水槽に４０００〜７００
０ｍＬ／Ｄの速度で導入し二週間連続運転を行った。処
理水の分析結果を表１に示した。

【００２５】比較例２ホルムアルデヒド、酢酸、メタノール、エチルアルコー
ル、アクリル酸モノマー等を含有するＢＯＤ２０５０ｍ
ｇ／Ｌ、ＣＯＤ５２０ｍｇ／Ｌの排水を被処理排水とし
て内容積１２Ｌの活性汚泥懸濁水槽に４０００〜７００
０ｍＬ／Ｄの速度で導入した。別に、ポリアクリル酸
（実施例１と同じものを使用）を含有する水溶液を活性
汚泥懸濁水槽中での濃度が４６０ｍｇ／Ｌになるように
添加しながら、二週間連続運転を行った。被処理排水及
び処理水の分析結果を表１に示した。

【００２６】比較例３ホルムアルデヒド、酢酸、メタノール、エチルアルコー
ル、アクリル酸モノマー等を含有するＢＯＤ２０８０ｍ
ｇ／Ｌ、ＣＯＤ６００ｍｇ／Ｌの排水を被処理排水とし
て内容積１２Ｌの活性汚泥懸濁水槽に４０００〜７００
０ｍＬ／Ｄの速度で導入した。別に、硫酸カルシウムを
含有する水溶液を活性汚泥懸濁水槽中での濃度が６００
ｍｇ／Ｌになるように添加しながら、二週間連続運転を
行った。被処理排水及び処理水の分析結果を表１に示し
た。

【００２７】

【表１】

【００２８】

【発明の効果】本発明の排水処理法は、活性汚泥懸濁水
槽にポリアクリル酸と２価又は３価の金属塩とを添加す
ることにより、汚泥スラリー溶液内において不溶性のポ
リアクリル酸の金属塩を生成させるため、活性汚泥を構
成する共生微小生物を包接すること等により、ＢＯＤ処
理効率を下げることなくＳＶを改善（小さく）し、Ｓ
Ｓ、ＣＯＤ除去効率を改善が可能となり、また、発生汚
泥の分離性・脱水性を改善できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の排水処理法の一実施形態を表す図であ
る。

【符号の説明】

１活性汚泥懸濁水槽２固液分離槽３ポリアクリル酸添加装置４金属塩添加装置５被処理排水６ポリアクリル酸７金属塩８空気供給管９空気曝気用装置１０混合液１１処理排水１２分離汚泥１３返送汚泥１４余剰汚泥

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】活性汚泥を用いる排水処理において、活
性汚泥懸濁水槽に、ポリアクリル酸と２価又は３価の金
属塩とを添加することにより、活性汚泥懸濁水槽中に水
不溶性のポリアクリル酸の金属塩を生成せしめることを
特徴とする排水処理法。
【請求項２】ポリアクリル酸が、下記の一般式（１）【化１】（式中、ｍ、ｎは、１以上の整数を表し、５０００＞
（ｍ＋ｎ）＞２であり、１００＞ｍ／ｎ＞０．１であ
る。）で表される重合体である請求項１記載の排水処理
法。
【請求項３】２価又は３価の金属塩が、マグネシウ
ム、カルシウム、バリウム、アルミニウム及び鉄からな
る群より選択された少なくとも１種の金属の塩である請
求項１記載の排水処理法。
【請求項４】２価の金属塩が、炭酸マグネシウム、水
酸化マグネシウム及び硫酸マグネシウムからなる群より
選択された少なくとも１種の金属塩である請求項１記載
の排水処理法。
【請求項５】２価の金属塩が、炭酸カルシウム、水酸
化カルシウム及び硫酸カルシウムからなる群より選択さ
れた少なくとも１種の金属塩である請求項１記載の排水
処理法。
【請求項６】２価の金属塩が、炭酸バリウム、水酸化
バリウム及び硫酸バリウムからなる群より選択された少
なくとも１種の金属塩である請求項１記載の排水処理
法。
【請求項７】３価の金属塩が、炭酸アルミニウム及び
硫酸アルミニウムのうち少なくとも１種の金属塩である
請求項１記載の排水処理法。
【請求項８】３価の金属塩が、硫酸第二鉄である請求
項１記載の排水処理法。
【請求項９】ポリアクリル酸と２価又は３価の金属塩
とのモル比が、金属塩／ポリアクリル酸中のカルボキシ
ル基の比で０．５〜１５である請求項１記載の排水処理
法。
【請求項１０】活性汚泥を用いる排水処理において、
活性汚泥懸濁水槽に予めポリアクリル酸を含んだ被処理
排水を導入し、次いで、２価又は３価の金属塩を添加す
ることにより、活性汚泥懸濁水槽中に水不溶性のポリア
クリル酸の金属塩を生成せしめることを特徴とする排水
処理法。