CN102730824A - 膜分离活性污泥装置进行的有机性排水的处理方法 - Google Patents

膜分离活性污泥装置进行的有机性排水的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明的目的是提供一种有机性排水的处理方法，其即使是在如半导体制造工厂排水的以低分子有机化合物作为主要成分的排水中，也能够保持高污泥浓度而进行稳定的运转。本发明的有机性排水的处理方法，其是采用包括有机性排水流入的曝气槽(1)和边使曝气槽1的污泥循环边通过分离膜(4)进行固液分离的膜分离槽(3)的膜分离活性污泥装置的有机性排水的处理方法，其特征在于，根据原水的有机物负荷量将污泥向该膜分离槽(3)的循环量设定为在原水量的1.5～10倍之间进行切换。

Description

膜分离活性污泥装置进行的有机性排水的处理方法
技术领域
本发明涉及一种通过曝气槽对有机性排水进行生物处理并通过膜进行固液分离的处理方法。
背景技术
根据采用包括有机性排水流入的曝气槽和边使曝气槽的污泥循环边通过膜进行固液分离的膜分离槽的膜分离活性污泥装置(MBR)的有机性排水的处理方法(例如，专利文献1、2)，通过采用膜，能够良好地保持处理水的水质，另外，能够维持曝气槽的MLSS浓度高，使高负荷处理成为可能，而且由于不要沉淀槽，因此能够使装置变小。
在该膜分离活性污泥处理方法中，若污泥浓度(MLSS)不足2000mg/L，则BOD成分的分解能力变得不充分，BOD成分被大量吸附在分离膜模块的膜面，不能稳定地进行过滤处理。因此，在专利文献3中，记载有如下方法：在最初的运转开始之前，预先加入种污泥使曝气槽内的污泥浓度成为2000mg/L以上。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-50764
专利文献2：日本特开2004-8176
专利文献3：日本特开2000-189993
发明内容
发明要解決的课题
公知的是，在膜分离活性污泥处理方法中，为了提高曝气槽内的污泥浓度，使剩余污泥的取出变少而使SRT(污泥滞留时间)过度变长时，污泥的自我消化产物会增加，容易污染膜。
因此，在开始进行时不能获得充分量的种污泥的情况下、以及比计划负荷低的负荷条件持续很长的情况下，不能保持高的污泥浓度，不能进行稳定的膜过滤。尤其是，近年来，水回收的需求高，在MBR的适用不断推进的液晶、半导体制造工厂的排水中，主要成分是污泥转换率低的低分子有机化合物，因此，难以在不使SRT过度长的情况下保持高污泥浓度而进行稳定的运转。
本发明的目的在于提供一种有机性排水的处理方法，其即使是在如半导体制造工厂排水的以低分子有机化合物作为主要成分的排水中，也能够保持高污泥浓度而进行稳定的运转。
用于解决课题的方法
本发明(技术方案1)的有机性排水的处理方法，其是采用包括有机性排水流入的曝气槽和边使曝气槽1的污泥循环边通过膜进行固液分离的膜分离槽的膜分离活性污泥装置的有机性排水的处理方法，其特征在于，根据原水的有机物负荷量将污泥向该膜分离槽的循环量设定为在原水量的1.5～10倍之间进行切换。
技术方案2的有机性排水的处理方法，其特征在于，在技术方案1中，使污泥循环至膜分离槽中以使所述膜分离槽的污泥浓度成为3000～20000mg/L。
技术方案3的有机性排水的处理方法，其特征在于，在技术方案1或2中，每1天取出曝气槽和膜分离槽的全部拥有污泥量的1/10～1/50作为剩余污泥。
技术方案4的有机性排水的处理方法，其特征在于，在技术方案1～3的任意一项中，有机性排水是从液晶或半导体制造工厂排出的有机性排水。
发明效果
根据本发明的有机性排水的处理方法，在采用包括有机性排水流入的曝气槽和边使曝气槽1的污泥循环边通过膜进行固液分离的膜分离槽的膜分离活性污泥装置的有机性排水的处理方法中，根据原水的有机物负荷量将污泥向该膜分离槽的循环量在原水量的1.5～10倍之间进行切换，优选的是使污泥循环至膜分离槽以使膜分离槽的污泥浓度成为3000～20000mg/L。
由此，即使是在不能获得充分量的种污泥而开始进行时或低负荷时，也能够在不使SRT过度长的情况下保持适当的污泥性状、浓度，从而能够稳定地进行通过膜进行的固液分离。
附图说明
图1是本发明的实施方式的有机性排水的处理方法的流程图。
图2是表示实验结果的图表。
图3是表示实验结果的图表。
附图标记的说明
1曝气槽
3膜分离槽
4分离膜
具体实施方式
本发明中，作为处理对象的有机性排水，是通常被进行生物处理的含有机物排水即可，并没有特别限定，例如，可以列举出电子产业排水、化学工厂排水、食品工厂排水等。例如，在电子零件制造过程中，在显影工序、剥离工序、蚀刻工序、洗净工序等中，大量产生各种有机性排水，而且，人们期望回收排水并净化为纯水程度而再使用，因此，这些排水作为本发明的处理对象排水是合适的。作为这样的有机性排水，例如，可以举出含有异丙醇、乙醇等的有机性排水；含有单乙醇胺(MEA)、四甲基氢氧化铵(TMAH)等有机氮、氨氮的有机性排水；含有二甲基亚砜(DMSO)等有机硫化合物的有机性排水。有机性排水的有机物浓度没有特别限定，本发明尤其适合于BOD为300～5000mg/L的含有机物排水的处理。
下面，根据附图对本发明的实施方式进行说明。图1是利用了浸渍膜的活性污泥处理装置的系统图，该装置具备曝气槽1、散气装置2、膜分离槽3。在膜分离槽3中以浸渍在槽内液中的状态设有浸渍型膜分离膜4，构成为使槽内液透过分离膜4而浓缩槽内液。将原水从原水路11导入曝气槽1，从散气装置2对空气进行散气(进入空气)，并与槽内的活性污泥混合而有氧地进行生物处理。将槽内液从系统管路12送入膜分离槽3，进行膜分离。
在膜分离槽3中驱动泵P，使槽内液透过浸渍型膜的分离膜4，作为处理水排出。在膜分离槽3中维持槽内有氧，并从散气装置5对空气进行散气(进入空气)以防止微生物向分离膜4表面附着。透过液作为处理水从处理水路13排出，浓缩液从返送污泥系统管路14作为返送污泥返送至曝气槽1。另外，该系统管路构成为从膜分离槽3将溢出的污泥(槽内液)返送至曝气槽1，但也可构成为从膜分离槽3的下部进行返送。
本发明中，根据原水负荷将通过系统管路12进行的从曝气槽1向膜分离槽3的污泥(曝气槽1的槽内液)的循环量在原水量的1.5～10倍之间进行切换。在原水的BOD负荷低(例如，不足0.5kg/m3·d)的情况下，减少循环量，膜分离槽的污泥浓度优选设定为3000～20000mg/L(3～20g/L)，尤其优选设定为3000～12000mg/L。另外，对循环量进行控制以使膜分离槽的污泥浓度是在3000～20000mg/L之间选择的目标值的优选±20％以内的污泥浓度，尤其优选的是±10％以内的污泥浓度。
曝气槽1的BOD负荷适宜为0.2～2kg/m3·d，尤其适宜为0.5～1.2kg/m3·d。另外，也可串联设置多个曝气槽1。从膜过滤性的方面来看，曝气槽1的MLSS浓度优选为1000～20000mg/L，尤其优选为3000～12000mg/L左右。
对于膜分离槽3的膜4，适宜使用MF、UF，可以是平膜、管状膜，中空丝膜的任何一种。通过在膜面对空气等气体进行散气并洗净，可提高过滤性。
作为剩余污泥，优选的是每1天取出与曝气槽及膜分离槽的全部拥有污泥量的1/10～1/50(作为SRT 10～50天)相当的量，尤其优选的是取出与1/20～1/30相当的量。该取出既可从槽1、3的任何一个来进行，也可从系统管路12或14来进行。
实施例
下面，对实施例及比较例进行说明。下面的实施例及比较例中采用的原水如下所述，采用具有下述的曝气槽及膜分离槽的图1所示的装置进行处理。
[原水]
液晶制造工厂的模拟排水(最初的30天供给的原水，包括MEA80mg/L、DMSO40mg/L、以及营养无机盐。BOD浓度100mg/L。)
原水供给量4m3/d
[曝气槽及膜分离槽]
曝气槽2m3。其构成为：向膜分离槽以规定流量供给污泥，从膜分离槽溢出的污泥返回曝气槽。
膜分离槽0.4m3。浸渍三菱丽阳(三菱レイヨン)制MF膜(膜面积6m2)，按7分钟过滤/1分钟休止的周期对膜过滤水进行吸取(实际通量(实效通量)0.5m/d)。跨膜压差超过30kPa时，取出膜，在NaOH+NaClO溶液(pH12，有效氯0.3％)中浸渍一晚并洗净。
[运转方法]
将液晶制造工厂的排水处理设施的活性污泥作为种污泥，进行投入以使曝气槽及膜分离槽的污泥浓度成为1500mg/L的量，在从通水开始到第30天的第1期，供给上述浓度的模拟排水，在第31～60天的第2期，供给第1期(0～30天)的2倍浓度的模拟排水，在第61～90天的第3期，供给第1期的3倍浓度的模拟排水。BOD负荷如下。
第1期(0～30天)：0.2kg/m3·d
第2期(31～60天)：0.4kg/m3·d
第3期(61～90天)：0.6kg/m3·d
<比较例1>
进行运转使从曝气槽1向膜分离槽3的循环量为一定(20m3/d(原水量的5倍))，并且以SRT20天从曝气槽1取出污泥。
<比较例2>
进行运转使从曝气槽1向膜分离槽3的循环量为一定(20m3/d(原水量的5倍))，并且调整污泥取出量使膜分离槽的污泥浓度成为3000mg/L以上。
<实施例>
进行运转以SRT20天进行从曝气槽1取出污泥，并且在7～20m3/d(相对于原水量1.8～5倍)之间调整循环量而使膜分离槽3的污泥浓度成为3000mg/L。
[结果]
比较例1、2及实施例1，在整个期间，处理水的BOD浓度均不足5mg/L。
将污泥浓度的推移表示在图2中，将跨膜压差的推移表示在图3中。对于膜的洗净间隔，在第3期(61～90天)中，比较例1、2及实施例1均是在15天左右就看不到差异，而在负荷、污泥浓度低的第1期及第2期的期间中，在比较例1、比较例2中，压差上升激烈，洗净频率显著变短，与此相对，在实施例中，能够维持20～30天的洗净间隔。
对于成为膜堵塞的原因的槽内的生物代谢产物(槽内TOC)浓度，在比较例2中，在直至减少了污泥的取出量的20天左右维持在高位，除此以外，在任何一个系统中均未看到差异。本实施例中的压差上升速度的降低，被认为是由于通过维持膜分离槽的污泥浓度高，生物代谢产物向膜表面的吸附得到抑制而引起的。
根据以上的实施例及比较例可知，根据本发明，即使是在不能获得充分量的种污泥的开始进行时或低负荷时，也能够在膜分离槽中保持膜过滤所适当的污泥浓度，能够稳定地进行通过膜进行的固液分离。

Claims (4)

1.一种有机性排水的处理方法，其是采用包括有机性排水流入的曝气槽和边使曝气槽的污泥循环边通过膜进行固液分离的膜分离槽的膜分离活性污泥装置的有机性排水的处理方法，其特征在于，
根据原水的有机物负荷量将污泥向该膜分离槽的循环量设定为在原水量的1.5～10倍之间进行切换。
2.根据权利要求1所述的机性排水的处理方法，其特征在于，
使污泥循环至膜分离槽中以使所述膜分离槽的污泥浓度成为3000～20000mg/L。
3.根据权利要求1或2所述的机性排水的处理方法，其特征在于，
每1天取出曝气槽和膜分离槽的全部拥有污泥量的1/10～1/50作为剩余污泥。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的机性排水的处理方法，其特征在于，
有机性排水是从液晶或半导体制造工厂排出的有机性排水。
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