JPH11267687A - 生物学的窒素除去装置 - Google Patents
生物学的窒素除去装置Info
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- JPH11267687A JPH11267687A JP7617098A JP7617098A JPH11267687A JP H11267687 A JPH11267687 A JP H11267687A JP 7617098 A JP7617098 A JP 7617098A JP 7617098 A JP7617098 A JP 7617098A JP H11267687 A JPH11267687 A JP H11267687A
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- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 窒素除去を効率的に行う。
【解決手段】 硝化槽１０内には、浸漬型の膜分離装置
１６が配置され、透過水が上向流スラッジブランケット
タイプの脱窒槽２０に流入される。また、硝化槽１０内
のｐＨは、ｐＨ調整剤供給装置１４によりカルシウムが
析出しないｐＨに維持される。
１６が配置され、透過水が上向流スラッジブランケット
タイプの脱窒槽２０に流入される。また、硝化槽１０内
のｐＨは、ｐＨ調整剤供給装置１４によりカルシウムが
析出しないｐＨに維持される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、窒素成分を含有す
る被処理水を生物学的に硝化脱窒処理する生物学的窒素
除去装置に関する。
る被処理水を生物学的に硝化脱窒処理する生物学的窒素
除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、窒素成分を含有する排水から
窒素を除去する処理方法として、生物学的硝化脱窒処理
法が利用されている。
窒素を除去する処理方法として、生物学的硝化脱窒処理
法が利用されている。
【０００３】このような生物学的硝化脱窒処理法におい
て、硝化槽及び脱窒槽を浮遊式とした場合には、まず被
処理水を硝化槽に供給し、ここで浮遊汚泥とともに曝気
処理して、好気性条件下の硝化処理を行う。次に、硝化
処理液を汚泥と共に脱窒槽に供給すると共に、水素供与
体を添加し、ここで嫌気性条件下の脱窒処理を行う。そ
して、脱窒処理液を沈殿槽に供給し、ここで固液分離を
行い、上澄水を処理水として放流し、沈殿汚泥を硝化槽
に返送する。また、沈殿汚泥の一部は余剰汚泥として系
外に排出する。
て、硝化槽及び脱窒槽を浮遊式とした場合には、まず被
処理水を硝化槽に供給し、ここで浮遊汚泥とともに曝気
処理して、好気性条件下の硝化処理を行う。次に、硝化
処理液を汚泥と共に脱窒槽に供給すると共に、水素供与
体を添加し、ここで嫌気性条件下の脱窒処理を行う。そ
して、脱窒処理液を沈殿槽に供給し、ここで固液分離を
行い、上澄水を処理水として放流し、沈殿汚泥を硝化槽
に返送する。また、沈殿汚泥の一部は余剰汚泥として系
外に排出する。
【０００４】この処理方法の問題点は、硝化菌の増殖速
度が脱窒菌のそれに比べて遅いので、硝化菌を高濃度に
保持できず、硝化槽に対する負荷を大きくできない点に
ある。すなわち、硝化菌及び脱窒菌を含んだ沈殿汚泥の
一部を余剰汚泥として排出するため、処理系内の汚泥中
における硝化菌を十分な濃度に維持できない。
度が脱窒菌のそれに比べて遅いので、硝化菌を高濃度に
保持できず、硝化槽に対する負荷を大きくできない点に
ある。すなわち、硝化菌及び脱窒菌を含んだ沈殿汚泥の
一部を余剰汚泥として排出するため、処理系内の汚泥中
における硝化菌を十分な濃度に維持できない。
【０００５】これを改善する方法として、硝化槽及び脱
窒槽の後に、それぞれ沈殿槽を設ける方法がある。しか
し、この方法では沈殿槽の数が多くなること、及び硝化
槽の後段の沈殿槽において沈殿分離が難しいという問題
がある。すなわち、硝化菌からなる硝化単独ではフロッ
クができにくく、沈殿分離しにくくなる。
窒槽の後に、それぞれ沈殿槽を設ける方法がある。しか
し、この方法では沈殿槽の数が多くなること、及び硝化
槽の後段の沈殿槽において沈殿分離が難しいという問題
がある。すなわち、硝化菌からなる硝化単独ではフロッ
クができにくく、沈殿分離しにくくなる。
【０００６】さらに、硝化槽及び脱窒槽に充填材を充填
して、汚泥を生物膜として保持する付着式の方法もあ
る。しかし、硝化菌は充填材に付着しにくく、やはり硝
化槽において高濃度に汚泥を保持できない。また、アン
モニアが硝酸に酸化されるのでｐＨが変化するが、充填
材がある場合には原水流入口に近い部分と遠い部分とで
硝化槽中にｐＨの分布ができ、硝化槽内全体を硝化菌に
最適なｐＨに維持することができず、これが硝化に悪影
響を及ぼす。さらに、排水中にカルシウムが含まれてい
る場合には、ｐＨが高い部分にカルシウム化合物（炭酸
カルシウムやリン酸ヒドロキシアパタイトなど）のスケ
ールが発生しやすく、これが原因で充填材の目詰まりが
起きやすいという問題がある。
して、汚泥を生物膜として保持する付着式の方法もあ
る。しかし、硝化菌は充填材に付着しにくく、やはり硝
化槽において高濃度に汚泥を保持できない。また、アン
モニアが硝酸に酸化されるのでｐＨが変化するが、充填
材がある場合には原水流入口に近い部分と遠い部分とで
硝化槽中にｐＨの分布ができ、硝化槽内全体を硝化菌に
最適なｐＨに維持することができず、これが硝化に悪影
響を及ぼす。さらに、排水中にカルシウムが含まれてい
る場合には、ｐＨが高い部分にカルシウム化合物（炭酸
カルシウムやリン酸ヒドロキシアパタイトなど）のスケ
ールが発生しやすく、これが原因で充填材の目詰まりが
起きやすいという問題がある。
【０００７】さらに、硝酸性窒素の処理方法として、上
向流スラッジブランケット法が開発されている。これ
は、主に硝酸性窒素を含有する排水と水素供与体とを上
向流で通水し、槽内に保持されているグラニュールと呼
ばれる凝集集塊化し高濃度に保持された脱窒菌で、高効
率に脱窒する方法である。
向流スラッジブランケット法が開発されている。これ
は、主に硝酸性窒素を含有する排水と水素供与体とを上
向流で通水し、槽内に保持されているグラニュールと呼
ばれる凝集集塊化し高濃度に保持された脱窒菌で、高効
率に脱窒する方法である。
【０００８】この方法では、硝酸性窒素を含む被処理排
水中のＳＳ（浮遊性固形物）が多いと、ＳＳに伴われて
グラニュールが流出したり、ＳＳの方が沈殿してグラニ
ュールが流出してしまったり、ＳＳによってグラニュー
ルが破壊されてしまったりする。
水中のＳＳ（浮遊性固形物）が多いと、ＳＳに伴われて
グラニュールが流出したり、ＳＳの方が沈殿してグラニ
ュールが流出してしまったり、ＳＳによってグラニュー
ルが破壊されてしまったりする。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来より
各種の生物学的窒素除去装置が提案されているが、それ
ぞれ一長一短があり、十分効率的な処理を行うことがで
きなかった。
各種の生物学的窒素除去装置が提案されているが、それ
ぞれ一長一短があり、十分効率的な処理を行うことがで
きなかった。
【００１０】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、排水中の窒素成分を効率的に除去可能な生物学的
窒素除去方法を提供することを目的とする。
あり、排水中の窒素成分を効率的に除去可能な生物学的
窒素除去方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、窒素成分を含
有する被処理水を好気性条件下で硝酸、亜硝酸に酸化す
る汚泥浮遊式の硝化槽と、この硝化槽で得られる硝化処
理液を膜分離して、固形物を除去する膜分離装置と、こ
の膜分離装置で得られる透過水が水素供与体とともに流
入され、嫌気的条件下で脱窒処理する上向流スラッジブ
ランケットタイプの脱窒処理槽と、を有することを特徴
とする。
有する被処理水を好気性条件下で硝酸、亜硝酸に酸化す
る汚泥浮遊式の硝化槽と、この硝化槽で得られる硝化処
理液を膜分離して、固形物を除去する膜分離装置と、こ
の膜分離装置で得られる透過水が水素供与体とともに流
入され、嫌気的条件下で脱窒処理する上向流スラッジブ
ランケットタイプの脱窒処理槽と、を有することを特徴
とする。
【００１２】このように、本発明では、硝化槽を汚泥浮
遊式にしている。従って、上述した付着式のようなｐＨ
の分布の発生に基づく問題は解決される。次に、硝化処
理液を膜分離することにより、沈殿や充填材への汚泥の
付着が悪い硝化菌からなる硝化汚泥を効率よく分離でき
る。従って、この分離汚泥を硝化槽内に保持することに
よって、硝化槽内に硝化菌を高濃度に保持できる。さら
に、膜分離の透過水にはＳＳが含まれていない。このた
め、上向流スラッジブランケット（ＵＳＢ）タイプの脱
窒槽において、グラニュールを好適な状態に維持して処
理を行うことができる。従って、窒素成分を含有する被
処理水を非常に効率的に処理することができる。なお、
水素供与体としては一般にメタノールが用いられるが、
その他の生物分解性有機物でも良い。
遊式にしている。従って、上述した付着式のようなｐＨ
の分布の発生に基づく問題は解決される。次に、硝化処
理液を膜分離することにより、沈殿や充填材への汚泥の
付着が悪い硝化菌からなる硝化汚泥を効率よく分離でき
る。従って、この分離汚泥を硝化槽内に保持することに
よって、硝化槽内に硝化菌を高濃度に保持できる。さら
に、膜分離の透過水にはＳＳが含まれていない。このた
め、上向流スラッジブランケット（ＵＳＢ）タイプの脱
窒槽において、グラニュールを好適な状態に維持して処
理を行うことができる。従って、窒素成分を含有する被
処理水を非常に効率的に処理することができる。なお、
水素供与体としては一般にメタノールが用いられるが、
その他の生物分解性有機物でも良い。
【００１３】また、膜分離手段として、浸漬膜を使用す
ることも好適である。硝化槽内は曝気しており、ここに
浸漬膜を配置すれば、下部からの曝気により膜表面の堆
積物を除去できる。従って、膜分離装置において、長期
間にわたり、透過水量を安定して得られる。また、透過
水量が減少してきた場合には、膜を薬品（水酸化ナトリ
ウム、塩酸、次亜塩素酸ナトリウムなど）洗浄を行えば
よい。
ることも好適である。硝化槽内は曝気しており、ここに
浸漬膜を配置すれば、下部からの曝気により膜表面の堆
積物を除去できる。従って、膜分離装置において、長期
間にわたり、透過水量を安定して得られる。また、透過
水量が減少してきた場合には、膜を薬品（水酸化ナトリ
ウム、塩酸、次亜塩素酸ナトリウムなど）洗浄を行えば
よい。
【００１４】さらに、硝化槽内の水のランゲリア（Ｌａ
ｎｇｅｒｌｉｅｒ）指数が０以下となるように、硝化槽
内のｐＨを維持することが好適である。これによって、
硝化槽内におけるｐＨを硝化菌に対する阻害がないよう
に制御することができる。また、膜分離装置の膜表面に
対するスケール発生を効果的に防止することができる。
ｎｇｅｒｌｉｅｒ）指数が０以下となるように、硝化槽
内のｐＨを維持することが好適である。これによって、
硝化槽内におけるｐＨを硝化菌に対する阻害がないよう
に制御することができる。また、膜分離装置の膜表面に
対するスケール発生を効果的に防止することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以下
実施形態という）について、図面に基づいて説明する。
実施形態という）について、図面に基づいて説明する。
【００１６】「第１実施形態」図１は、第１実施形態の
装置の全体構成を示すブロック図である。窒素（主にア
ンモニア性窒素）を含有する排水は、硝化槽１０に流入
される。この硝化槽１０には、その下部から空気（酸素
ガスや酸素富化空気でもよい）が供給されており、槽内
が曝気されている。
装置の全体構成を示すブロック図である。窒素（主にア
ンモニア性窒素）を含有する排水は、硝化槽１０に流入
される。この硝化槽１０には、その下部から空気（酸素
ガスや酸素富化空気でもよい）が供給されており、槽内
が曝気されている。
【００１７】また、ｐＨセンサ１２が設けられ、硝化槽
１０内の混合液のｐＨを検出している。そして、このｐ
Ｈセンサ１２の検出値は、ｐＨ調整剤供給装置１４に供
給されている。ｐＨ調整剤供給装置１４は、供給される
ｐＨに基づき酸またはアルカリのｐＨ調整剤の硝化槽１
０内への供給を制御する。
１０内の混合液のｐＨを検出している。そして、このｐ
Ｈセンサ１２の検出値は、ｐＨ調整剤供給装置１４に供
給されている。ｐＨ調整剤供給装置１４は、供給される
ｐＨに基づき酸またはアルカリのｐＨ調整剤の硝化槽１
０内への供給を制御する。
【００１８】硝化槽１０内には、浸漬型の膜分離装置１
６が設けられている。この膜分離装置１６には、吸引ポ
ンプ１８が接続されている。そして、この吸引ポンプ１
８により、膜を透過した透過水を排出することによっ
て、汚泥を硝化槽１０内に残したまま硝化処理水を排出
する。
６が設けられている。この膜分離装置１６には、吸引ポ
ンプ１８が接続されている。そして、この吸引ポンプ１
８により、膜を透過した透過水を排出することによっ
て、汚泥を硝化槽１０内に残したまま硝化処理水を排出
する。
【００１９】吸引ポンプ１８には、上向流スラッジブラ
ンケットタイプの脱窒槽２０が接続されている。吸引ポ
ンプ１８からの硝化処理水は、水素供与体（例えば、メ
タノール）が添加された後、脱窒槽２０の底部に供給さ
れる。そして、脱窒槽２０の上部から上澄み水が処理水
として排出される。
ンケットタイプの脱窒槽２０が接続されている。吸引ポ
ンプ１８からの硝化処理水は、水素供与体（例えば、メ
タノール）が添加された後、脱窒槽２０の底部に供給さ
れる。そして、脱窒槽２０の上部から上澄み水が処理水
として排出される。
【００２０】このような装置において、硝化槽１０内
は、曝気により好気性条件下に保たれる。そして、窒素
含有排水が汚泥と共に曝気されることによって、汚泥中
の硝化菌によりアンモニアなど排水中の窒素が硝酸また
は亜硝酸に硝化される。このシステムでは、硝化槽１０
内の汚泥は、その槽内の膜分離装置１６により、硝化槽
１０内に維持される。従って、硝化槽１０内の汚泥濃度
を単独で制御することができ、硝化槽１０における汚泥
を高濃度に維持することができ、硝化槽１０に対する負
荷を高くすることができる。また、硝化槽は浮遊式であ
るため、汚泥中におけるｐＨ分布の発生を防止でき、硝
化を効果的に行うことができる。さらに、硝化槽１０内
における硝化汚泥は沈降性や付着性が悪いが、膜分離装
置１６を利用して効果的に分離ができる。そこで、ＳＳ
の少ない処理水を脱窒槽２０に供給できる。
は、曝気により好気性条件下に保たれる。そして、窒素
含有排水が汚泥と共に曝気されることによって、汚泥中
の硝化菌によりアンモニアなど排水中の窒素が硝酸また
は亜硝酸に硝化される。このシステムでは、硝化槽１０
内の汚泥は、その槽内の膜分離装置１６により、硝化槽
１０内に維持される。従って、硝化槽１０内の汚泥濃度
を単独で制御することができ、硝化槽１０における汚泥
を高濃度に維持することができ、硝化槽１０に対する負
荷を高くすることができる。また、硝化槽は浮遊式であ
るため、汚泥中におけるｐＨ分布の発生を防止でき、硝
化を効果的に行うことができる。さらに、硝化槽１０内
における硝化汚泥は沈降性や付着性が悪いが、膜分離装
置１６を利用して効果的に分離ができる。そこで、ＳＳ
の少ない処理水を脱窒槽２０に供給できる。
【００２１】特に、本実施形態では、膜分離装置１６に
浸漬型のものを採用している。従って、硝化槽内の曝気
により膜表面の洗浄を効果的に行うことができる。ま
た、比較的付着性の少ない硝化菌が膜分離される汚泥を
形成しているため、より好適な膜分離が行われる。
浸漬型のものを採用している。従って、硝化槽内の曝気
により膜表面の洗浄を効果的に行うことができる。ま
た、比較的付着性の少ない硝化菌が膜分離される汚泥を
形成しているため、より好適な膜分離が行われる。
【００２２】さらに、ｐＨ調整剤供給装置１４により、
ｐＨ調整剤（通常水酸化ナトリウムなど）を添加して、
硝化槽１０内のｐＨを適切なものに維持するため、好適
な硝化処理が行える。
ｐＨ調整剤（通常水酸化ナトリウムなど）を添加して、
硝化槽１０内のｐＨを適切なものに維持するため、好適
な硝化処理が行える。
【００２３】ここで、本実施形態におけるｐＨ調整は、
ランゲリア指数が０以下になるように行う。
ランゲリア指数が０以下になるように行う。
【００２４】ランゲリア指数（飽和指数）とは水の実際
のｐＨと理論的ｐＨ（ｐＨｓ、水中の炭酸カルシウムが
溶解も析出もしない平衡状態にあるときのｐＨ）との差
をいい、炭酸カルシウムの皮膜形成の目安として用いら
れている。指数が正の値で絶対値が大きいほど炭酸カル
シウムの析出が起こりやすく、ゼロであれば平衡関係に
あり、負の値では炭酸カルシウム皮膜は形成されないこ
とを示す。
のｐＨと理論的ｐＨ（ｐＨｓ、水中の炭酸カルシウムが
溶解も析出もしない平衡状態にあるときのｐＨ）との差
をいい、炭酸カルシウムの皮膜形成の目安として用いら
れている。指数が正の値で絶対値が大きいほど炭酸カル
シウムの析出が起こりやすく、ゼロであれば平衡関係に
あり、負の値では炭酸カルシウム皮膜は形成されないこ
とを示す。
【００２５】ランゲリア指数は、水のｐＨ、カルシウム
イオン濃度、総アルカリ度および溶解性物質量から、次
式によって求められる。
イオン濃度、総アルカリ度および溶解性物質量から、次
式によって求められる。
【００２６】ランゲリア指数＝水のｐＨ−ｐＨｓ ｐＨｓ＝８．３１３−ｌｏｇ［Ｃａ2+］−ｌｏｇ［Ａ］
＋Ｓ ここで、 ８．１３１：炭酸カルシウムの溶解係数と炭酸の第２解
離定数から計算される定数 ［Ｃａ2+］： Ｃａ2+としてのカルシウム濃度、単位ｍ
ｇ／Ｌ ［Ａ］：ＣａＣＯ3としての総アルカリ度、単位ｍｇ／
Ｌ Ｓ：次式によって求められる補正係数 Ｓ＝２√μ／（１＋√μ） ここで、μ＝２．５×１０-5Ｓｄであり、Ｓｄは溶解性
物質濃度（ｍｇ／Ｌ）である。
＋Ｓ ここで、 ８．１３１：炭酸カルシウムの溶解係数と炭酸の第２解
離定数から計算される定数 ［Ｃａ2+］： Ｃａ2+としてのカルシウム濃度、単位ｍ
ｇ／Ｌ ［Ａ］：ＣａＣＯ3としての総アルカリ度、単位ｍｇ／
Ｌ Ｓ：次式によって求められる補正係数 Ｓ＝２√μ／（１＋√μ） ここで、μ＝２．５×１０-5Ｓｄであり、Ｓｄは溶解性
物質濃度（ｍｇ／Ｌ）である。
【００２７】なお、ランゲリア指数は温度によっても異
なる。また、佐藤威夫：用水と排水、Ｖｏｌ．１９、Ｎ
ｏ．２、（１９７７）では簡易にランゲリア指数が算出
できる図表が示されている。
なる。また、佐藤威夫：用水と排水、Ｖｏｌ．１９、Ｎ
ｏ．２、（１９７７）では簡易にランゲリア指数が算出
できる図表が示されている。
【００２８】このようにして計算されるランゲリア指数
が０以下になるように硝化槽１０内のｐＨ（上述の水の
ｐＨ）を維持することによって、硝化槽１０内のｐＨを
アルカリ度に応じて常に適切なものに維持することがで
きる。さらに、ランゲリア指数を０以下に維持すること
によって、膜分離装置１６の膜表面におけるカルシウム
の析出を防止して、膜分離に対する悪影響を排除するこ
とができる。なお、被処理水のＣａ2+の濃度はカルシウ
ムイオンモニタで計測してもよいが、濃度変化が少なけ
れば、定数としてもよい。
が０以下になるように硝化槽１０内のｐＨ（上述の水の
ｐＨ）を維持することによって、硝化槽１０内のｐＨを
アルカリ度に応じて常に適切なものに維持することがで
きる。さらに、ランゲリア指数を０以下に維持すること
によって、膜分離装置１６の膜表面におけるカルシウム
の析出を防止して、膜分離に対する悪影響を排除するこ
とができる。なお、被処理水のＣａ2+の濃度はカルシウ
ムイオンモニタで計測してもよいが、濃度変化が少なけ
れば、定数としてもよい。
【００２９】また、膜分離装置１６の分離膜としては、
限外ろ過膜（ＵＦ）、精密ろ過膜（ＭＦ）などが採用さ
れる。その材質として、ポリオレフィン、酢酸セルロー
ス、セラミックなどが挙げられる。また、膜の形状とし
ては汚泥の閉塞に強いチューブラー型や平膜型が好適で
ある。さらに、ろ過流速の低下防止のために定期的に薬
品洗浄を行うとよい。洗浄用薬品としては、次亜塩素酸
ナトリウム、水酸化ナトリウム、界面活性剤、酵素、蓚
酸、塩酸などが採用される。この薬品洗浄は、硝化槽１
０に浸漬したまま行ってもよいが、一旦引き上げて外部
で行ってもよい。また、膜分離装置１６での濾過方式と
して、吸引ポンプ１８を利用した吸引ろ過を採用してい
るが、重力によりろ過を行う重力ろ過方式を採用するこ
とも可能である。
限外ろ過膜（ＵＦ）、精密ろ過膜（ＭＦ）などが採用さ
れる。その材質として、ポリオレフィン、酢酸セルロー
ス、セラミックなどが挙げられる。また、膜の形状とし
ては汚泥の閉塞に強いチューブラー型や平膜型が好適で
ある。さらに、ろ過流速の低下防止のために定期的に薬
品洗浄を行うとよい。洗浄用薬品としては、次亜塩素酸
ナトリウム、水酸化ナトリウム、界面活性剤、酵素、蓚
酸、塩酸などが採用される。この薬品洗浄は、硝化槽１
０に浸漬したまま行ってもよいが、一旦引き上げて外部
で行ってもよい。また、膜分離装置１６での濾過方式と
して、吸引ポンプ１８を利用した吸引ろ過を採用してい
るが、重力によりろ過を行う重力ろ過方式を採用するこ
とも可能である。
【００３０】また、硝化槽１０における曝気空気量はＢ
ＯＤ負荷に対応した流量（１ｋｇ−ＢＯＤ（窒素分の硝
化のための酸素要求量も含む）に対し２０〜１００Ｎｍ
3程度）の他に、膜表面の閉塞を低減するために上昇攪
拌流をつくる流量が必要で、例えば平膜では膜一枚当た
り、１０〜１５Ｌ／分である。間欠曝気を行い、間欠的
に膜表面を洗浄できるようにしてもよい。なお、吸引ポ
ンプ１８は、自給式ポンプを採用することが好適であ
る。
ＯＤ負荷に対応した流量（１ｋｇ−ＢＯＤ（窒素分の硝
化のための酸素要求量も含む）に対し２０〜１００Ｎｍ
3程度）の他に、膜表面の閉塞を低減するために上昇攪
拌流をつくる流量が必要で、例えば平膜では膜一枚当た
り、１０〜１５Ｌ／分である。間欠曝気を行い、間欠的
に膜表面を洗浄できるようにしてもよい。なお、吸引ポ
ンプ１８は、自給式ポンプを採用することが好適であ
る。
【００３１】上向流スラッジブランケットタイプの脱窒
槽２０には、膜分離後のＳＳの少ない硝化処理水が水素
供与体と共に上向流で供給される。脱窒槽２０は、流入
水によって攪拌が行われるだけであり、酸素の溶解はほ
とんどない。このため、脱窒槽２０内は嫌気的条件下に
保持され、硝酸（及び／または亜硝酸）の酸素を利用し
て、水素供与体を酸化する脱窒処理が行われ、脱窒菌が
増殖しグラニュールと呼ばれる汚泥塊が生じる。そし
て、このグラニュールが自重によって、脱窒槽２０の下
部に滞留し、ここを水素供与体が添加された硝化処理水
が通過することによって、脱窒処理が継続して行われ
る。グラニュールは、比較的沈降性が優れているため、
上向流スラッジブランケットタイプの脱窒槽２０によ
り、ＳＳの少ない清澄な処理水が得られる。また、脱窒
槽２０内の汚泥濃度を高濃度に保つことができ、効率的
な脱窒処理が行える。
槽２０には、膜分離後のＳＳの少ない硝化処理水が水素
供与体と共に上向流で供給される。脱窒槽２０は、流入
水によって攪拌が行われるだけであり、酸素の溶解はほ
とんどない。このため、脱窒槽２０内は嫌気的条件下に
保持され、硝酸（及び／または亜硝酸）の酸素を利用し
て、水素供与体を酸化する脱窒処理が行われ、脱窒菌が
増殖しグラニュールと呼ばれる汚泥塊が生じる。そし
て、このグラニュールが自重によって、脱窒槽２０の下
部に滞留し、ここを水素供与体が添加された硝化処理水
が通過することによって、脱窒処理が継続して行われ
る。グラニュールは、比較的沈降性が優れているため、
上向流スラッジブランケットタイプの脱窒槽２０によ
り、ＳＳの少ない清澄な処理水が得られる。また、脱窒
槽２０内の汚泥濃度を高濃度に保つことができ、効率的
な脱窒処理が行える。
【００３２】なお、硝化槽１０及び脱窒槽２０内の汚泥
は、適宜余剰汚泥として系外に除去される。本発明にお
いては各槽を独立して余剰汚泥の排出を行うため、それ
ぞれ汚泥の系内における滞留時間を制御することがで
き、硝化槽において硝化菌が少なくなってしまうことは
ない。
は、適宜余剰汚泥として系外に除去される。本発明にお
いては各槽を独立して余剰汚泥の排出を行うため、それ
ぞれ汚泥の系内における滞留時間を制御することがで
き、硝化槽において硝化菌が少なくなってしまうことは
ない。
【００３３】「第２実施形態」図２は、第２実施形態の
装置の全体構成を示すブロック図である。この例では、
硝化槽１０の硝化処理液は、ポンプ２２によって、硝化
槽１０とは別に設けた通常の膜分離装置２４に供給され
る。そして、膜分離装置２４の透過水は、一旦中間タン
ク２６に貯留された後、ポンプ２８によって、脱窒槽２
０に供給され、膜分離装置２４の濃縮水はその一部が返
送汚泥として硝化槽１０に返送され、他部は余剰汚泥と
して系外に排出される。
装置の全体構成を示すブロック図である。この例では、
硝化槽１０の硝化処理液は、ポンプ２２によって、硝化
槽１０とは別に設けた通常の膜分離装置２４に供給され
る。そして、膜分離装置２４の透過水は、一旦中間タン
ク２６に貯留された後、ポンプ２８によって、脱窒槽２
０に供給され、膜分離装置２４の濃縮水はその一部が返
送汚泥として硝化槽１０に返送され、他部は余剰汚泥と
して系外に排出される。
【００３４】このような構成においても、硝化槽１０か
らの硝化処理液から、膜分離装置２４によって、汚泥が
効果的に分離される。そこで、硝化槽１０内の汚泥濃度
を高濃度に維持することができる。また、ランゲリア指
数に基づいたｐＨ制御を行うため、膜に対するスケール
の発生も効果的に防止することができる。さらに、脱窒
槽２０に流入するＳＳも少なくできるため、脱窒槽２０
において流入ＳＳの悪影響が発生することを防止するこ
とができる。
らの硝化処理液から、膜分離装置２４によって、汚泥が
効果的に分離される。そこで、硝化槽１０内の汚泥濃度
を高濃度に維持することができる。また、ランゲリア指
数に基づいたｐＨ制御を行うため、膜に対するスケール
の発生も効果的に防止することができる。さらに、脱窒
槽２０に流入するＳＳも少なくできるため、脱窒槽２０
において流入ＳＳの悪影響が発生することを防止するこ
とができる。
【００３５】なお、膜分離装置２４へのポンプ２２の運
転方法としては、連続して膜分離を行う連続運転、また
は運転、休止を繰り返す間欠運転があり、いずれも採用
可能である。ポンプ２２としては、吐出圧５〜２０ｋＰ
ａのものが好適である。
転方法としては、連続して膜分離を行う連続運転、また
は運転、休止を繰り返す間欠運転があり、いずれも採用
可能である。ポンプ２２としては、吐出圧５〜２０ｋＰ
ａのものが好適である。
【００３６】「その他」また、本実施形態の装置は、カ
ルシウム及びアンモニアを多量に含む半導体装置製造工
程からの排水や、排煙脱硫排水などの処理に好適であ
る。すなわち、本実施形態では、硝化槽１０におけるカ
ルシウム化合物の析出を防止できるため、膜分離装置１
６への悪影響がない。また、排水がカルシウムを含むた
め、硝化槽１０におけるｐＨ調整剤（アルカリ）の添加
量を比較的少なくできる。さらに、硝化処理液にカルシ
ウムイオンが含まれているため、脱窒槽２０におけるグ
ラニュールの生成が助長され、脱窒槽２０における汚泥
濃度を高濃度に維持しやすくなるなどの効果が得られ
る。
ルシウム及びアンモニアを多量に含む半導体装置製造工
程からの排水や、排煙脱硫排水などの処理に好適であ
る。すなわち、本実施形態では、硝化槽１０におけるカ
ルシウム化合物の析出を防止できるため、膜分離装置１
６への悪影響がない。また、排水がカルシウムを含むた
め、硝化槽１０におけるｐＨ調整剤（アルカリ）の添加
量を比較的少なくできる。さらに、硝化処理液にカルシ
ウムイオンが含まれているため、脱窒槽２０におけるグ
ラニュールの生成が助長され、脱窒槽２０における汚泥
濃度を高濃度に維持しやすくなるなどの効果が得られ
る。
【００３７】
【実施例】＜実施例＞上述の実施形態に示した処理装置
により、ある半導体工場から排出されるアンモニア含有
排水を用いて通水実験を行った。実験の仕様は以下の通
りであった。
により、ある半導体工場から排出されるアンモニア含有
排水を用いて通水実験を行った。実験の仕様は以下の通
りであった。
【００３８】原水ＮＨ4−Ｎ濃度：２００ｍｇ／Ｌ 原水ＰＯ4−Ｐ濃度：２ｍｇ／Ｌ 硝化槽有効容積：２ｍ3 硝化槽溶存酸素濃度：２ｍｇ／Ｌ 膜仕様：浸漬膜、膜面積５．６ｍ2、材質はポリオレフ
ィン 水素供与体：５０％メタノール 水素供与体添加濃度：８００ｍｇＢＯＤ／Ｌ 脱窒槽有効容積：１ｍ3 通水量を５〜２５ｍ3／ｄ、各容積負荷として硝化槽で
０．５〜２．５ｋｇＮ／ｍ3／ｄ、脱窒槽で１．０〜
５．０ｋｇＮ／ｍ3／ｄとした。その結果、硝化槽にお
ける単位容積当たりの最大除去速度は約２ｋｇＮ／ｍ3
／ｄであった。脱窒槽では約４．５ｋｇＮ／ｍ3／ｄで
あった。
ィン 水素供与体：５０％メタノール 水素供与体添加濃度：８００ｍｇＢＯＤ／Ｌ 脱窒槽有効容積：１ｍ3 通水量を５〜２５ｍ3／ｄ、各容積負荷として硝化槽で
０．５〜２．５ｋｇＮ／ｍ3／ｄ、脱窒槽で１．０〜
５．０ｋｇＮ／ｍ3／ｄとした。その結果、硝化槽にお
ける単位容積当たりの最大除去速度は約２ｋｇＮ／ｍ3
／ｄであった。脱窒槽では約４．５ｋｇＮ／ｍ3／ｄで
あった。
【００３９】＜比較例＞実施例と同じ排水を用い、硝化
槽と脱窒槽として浮遊式のものを用い、後段に沈殿池を
設置し、沈殿した汚泥を硝化槽に返送した。なお、有効
容積は実施例と同じとした。
槽と脱窒槽として浮遊式のものを用い、後段に沈殿池を
設置し、沈殿した汚泥を硝化槽に返送した。なお、有効
容積は実施例と同じとした。
【００４０】通水量を０．５〜１０ｍ3／ｄ、各容積負
荷として硝化槽で０．０５〜１ｋｇＮ／ｍ3／ｄ、脱窒
槽で０．１〜２ｋｇＮ／ｍ3／ｄとした。その結果、硝
化槽における単位容積当たりの最大除去速度は約０．５
ｋｇＮ／ｍ3／ｄであった。脱窒槽では約１．７ ｋ
ｇＮ／ｍ3／ｄであった。
荷として硝化槽で０．０５〜１ｋｇＮ／ｍ3／ｄ、脱窒
槽で０．１〜２ｋｇＮ／ｍ3／ｄとした。その結果、硝
化槽における単位容積当たりの最大除去速度は約０．５
ｋｇＮ／ｍ3／ｄであった。脱窒槽では約１．７ ｋ
ｇＮ／ｍ3／ｄであった。
【００４１】すなわち、実施例は比較例に比べて硝化槽
で４倍、脱窒槽で３倍の最大除去速度が得られた。な
お、脱窒槽の最大除去速度は、脱窒槽への流入水へ硝酸
を添加して調べた。
で４倍、脱窒槽で３倍の最大除去速度が得られた。な
お、脱窒槽の最大除去速度は、脱窒槽への流入水へ硝酸
を添加して調べた。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
硝化槽を汚泥浮遊式にしているため、付着式のような槽
内ｐＨの分布の発生に基づく問題は解決される。また、
硝化処理液を膜分離することにより、沈殿や充填材への
汚泥の付着が悪い硝化菌からなる硝化汚泥を効率よく分
離でき、硝化槽内に硝化菌を高濃度に保持できる。さら
に、膜分離の透過水にはＳＳが含まれていないため、上
向流スラッジブランケットタイプの脱窒槽において、グ
ラニュールを好適な状態に維持して処理を行うことがで
きる。
硝化槽を汚泥浮遊式にしているため、付着式のような槽
内ｐＨの分布の発生に基づく問題は解決される。また、
硝化処理液を膜分離することにより、沈殿や充填材への
汚泥の付着が悪い硝化菌からなる硝化汚泥を効率よく分
離でき、硝化槽内に硝化菌を高濃度に保持できる。さら
に、膜分離の透過水にはＳＳが含まれていないため、上
向流スラッジブランケットタイプの脱窒槽において、グ
ラニュールを好適な状態に維持して処理を行うことがで
きる。
【図１】 第１実施形態の装置の全体構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】 第２実施形態の装置の全体構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
１０ 硝化槽、１２ ｐＨセンサ、１４ ｐＨ調整剤供
給装置、１６，２４膜分離装置、１８，２２，２８ ポ
ンプ、２０ 脱窒槽、２６ 中間タンク。
給装置、１６，２４膜分離装置、１８，２２，２８ ポ
ンプ、２０ 脱窒槽、２６ 中間タンク。
Claims (1)
- 【請求項１】 窒素成分を含有する被処理水を好気性条
件下で硝酸、亜硝酸に酸化する汚泥浮遊式の硝化槽と、 この硝化槽で得られる硝化処理液を膜分離して、固形物
を除去する膜分離装置と、 この膜分離装置で得られる透過水が水素供与体とともに
流入され、嫌気的条件下で脱窒処理する上向流スラッジ
ブランケットタイプの脱窒処理槽と、 を有することを特徴とする生物学的窒素除去装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07617098A JP4101348B2 (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | 生物学的窒素除去方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07617098A JP4101348B2 (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | 生物学的窒素除去方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11267687A true JPH11267687A (ja) | 1999-10-05 |
| JP4101348B2 JP4101348B2 (ja) | 2008-06-18 |
Family
ID=13597624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07617098A Expired - Fee Related JP4101348B2 (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | 生物学的窒素除去方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4101348B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005193189A (ja) * | 2004-01-09 | 2005-07-21 | Kurita Water Ind Ltd | 嫌気性処理方法および装置 |
| JP2006021066A (ja) * | 2004-07-06 | 2006-01-26 | Japan Organo Co Ltd | 浸漬型膜モジュールの洗浄方法及び洗浄装置 |
| JP2006167549A (ja) * | 2004-12-14 | 2006-06-29 | Kurita Water Ind Ltd | 窒素化合物及び無機イオン含有排水の処理装置及び処理方法 |
| JP2008188498A (ja) * | 2007-02-01 | 2008-08-21 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | 被処理水の処理方法および処理設備 |
| JP2011183247A (ja) * | 2010-03-04 | 2011-09-22 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | 水処理装置及び水処理方法 |
| JP2012024723A (ja) * | 2010-07-26 | 2012-02-09 | Swing Corp | 廃水処理装置および廃水処理方法 |
| JP2020032311A (ja) * | 2018-08-27 | 2020-03-05 | オルガノ株式会社 | 膜ろ過装置 |
| CN114368832A (zh) * | 2021-12-16 | 2022-04-19 | 深圳市清泉水业股份有限公司 | 一种缺氧生物澄清池及其处理方法 |
| JP2023010383A (ja) * | 2021-07-09 | 2023-01-20 | 住友重機械エンバイロメント株式会社 | 浸出水処理システム及び浸出水処理方法 |
-
1998
- 1998-03-24 JP JP07617098A patent/JP4101348B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2006167549A (ja) * | 2004-12-14 | 2006-06-29 | Kurita Water Ind Ltd | 窒素化合物及び無機イオン含有排水の処理装置及び処理方法 |
| JP2008188498A (ja) * | 2007-02-01 | 2008-08-21 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | 被処理水の処理方法および処理設備 |
| JP2011183247A (ja) * | 2010-03-04 | 2011-09-22 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | 水処理装置及び水処理方法 |
| JP2012024723A (ja) * | 2010-07-26 | 2012-02-09 | Swing Corp | 廃水処理装置および廃水処理方法 |
| JP2020032311A (ja) * | 2018-08-27 | 2020-03-05 | オルガノ株式会社 | 膜ろ過装置 |
| JP2023010383A (ja) * | 2021-07-09 | 2023-01-20 | 住友重機械エンバイロメント株式会社 | 浸出水処理システム及び浸出水処理方法 |
| CN114368832A (zh) * | 2021-12-16 | 2022-04-19 | 深圳市清泉水业股份有限公司 | 一种缺氧生物澄清池及其处理方法 |
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| JP4101348B2 (ja) | 2008-06-18 |
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