CN104039715A - 有机性排水的生物处理方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于,大幅度减少污泥发生量,并且提高基于高负荷运转的处理效率、以及获得稳定的处理水质。本发明提供一种有机性排水的生物处理方法和装置,其中,在第一生物处理槽(1)中,通过利用分散菌进行的有机物的分解来生成分散菌增加了的第一生物处理水,在第二生物处理槽(2)中实施摇床(22)的生物膜处理而生成第二生物处理水,并将第二生物处理水以LV1~20m/h向第二生物处理槽(2)内的上升流路(24)中进行通水从而使污泥沉降分离,将沉淀污泥送回第二生物处理槽(2)内的生物处理室。
Description
技术领域
本发明涉及一种能够应用于生活排水、污水、食品工厂排水、纸浆工厂排水、半导体制造排水、液晶制造排水等宽广浓度范围的有机性排水的处理的有机性排水的生物处理方法和装置,特别是涉及一种不使处理水质劣化、使处理效率提高并且可减少剩余污泥发生量的有机性排水的生物处理方法和装置。
背景技术
对有机性排水进行生物处理时所用的活性污泥法,由于具有处理水质良好且容易维护等优点,被广泛应用于污水处理和工业废水处理等中。但是,活性污泥法中的BOD容积负荷通常在0.5~0.8kg/m3/天(kg/m3/d)左右,因此需要宽广的占地面积。另外,由于已分解的BOD的20~40%被转换为菌体、即污泥,因此产生了大量的剩余污泥。活性污泥法中有如下方法:在污泥与处理水的固液分离中利用膜分离装置的膜式活性污泥法;以及使用沉淀池的沉淀池型活性污泥法。
关于有机性排水的高负荷处理,已知有添加载体的流动床法。当使用该方法时,能够以3kg/m3/d以上的BOD容积负荷进行运转。但是,该方法的污泥发生量是已分解的BOD的30~50%左右,比通常的活性污泥法增高。
在专利文献1中,记载有如下内容:将有机性排水首先在第一处理槽中通过细菌进行处理并使排水中所含的有机物发生氧化分解而转换成非凝集性细菌的菌体后,在第二处理槽中使固着性原生动物予以捕食去除,由此可减少剩余污泥的量。在专利文献1中,还记载有如下内容:若采用该方法,则使高负荷运转成为可能,活性污泥法的处理效率也得到提高。
上述对位于细菌更高级位的原生动物或后生动物的捕食加以利用的废水处理方法,被纳入大量方案中。例如,在专利文献2中,记载了针对专利文献1的处理方法中出现的因原水的水质变动而导致的处理性能恶化的问题的对策。作为具体的方法,列举了“将被处理水的BOD变动调整至平均浓度的中间值的上下50%以内”、“随着时间推移地测定第一处理槽内和第一处理水的水质”、“在第一处理水的水质恶化时,将微生物制剂或接种污泥添加于第一处理槽”等方法。
在专利文献3中提出了一种方法,是在让原生动物或后生动物捕食细菌、酵母、放线菌、藻类、霉类、废水处理的初期沉淀污泥或剩余污泥时进行超声波处理或机械搅拌,以使被捕食的絮凝物的尺寸小于动物的口。
作为采用流动床和活性污泥法的多级处理进行的有机性排水的生物处理方法,在专利文献4中有记载。该方法中,对后级的活性污泥法以BOD污泥负荷为0.1kg-BOD/kg-MLSS/d(kg-BOD/kg-混合液悬浮固体/天)的低负荷进行运转,由此能够使污泥自身发生氧化、减少污泥取出量。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开昭55-20649号公报
专利文献2:日本特开2000-210692号公报
专利文献3:日本特开昭55-20649号公报
专利文献4:日本特许第3410699号公报
发明内容
发明要解决的课题
上述利用微小动物捕食作用的多级活性污泥法,实际上正应用于有机性废水处理中,并且根据作为对象的排水的情况,提高处理效率、减少污泥发生量是可能的。但是,在多数情况下该污泥量的减少效果不稳定。
例如,如图5所示,通过在多级活性污泥法的后级一侧的槽中添加流动床载体,能够稳定地保持有微小动物,然而存在需要分离网筛、因载体导致氧溶解效率降低等方面的课题。
本发明的课题在于,提供一种有机性排水的生物处理方法和装置,其解决上述以往的问题,其在适用多级活性污泥法的有机性排水的生物处理中,能够大幅度地减少污泥发生量,并且提高基于高负荷运转的处理效率、且获得稳定的处理水质。
解决课题的方法
本发明的有机性排水的生物处理方法,其是通过设有多级的生物处理槽对CODCr容积负荷为1kg/m3/d以上的有机性排水进行生物处理的方法,其中,
在第一级的生物处理槽中,通过利用分散菌进行的有机物的分解,生成分散菌增加的第一生物处理水;
在最后级的生物处理槽中设置摇动床载体,对该摇动床载体附着生物膜;
将该最后级生物处理槽的最后级生物处理水,在最后级生物处理槽的槽内或槽外,以LV1~20m/h的向上流进行沉降分离,将沉淀污泥送回任意的生物处理槽中。
本发明的有机性排水的生物处理装置,其是以多级方式对CODCr容积负荷为1kg/m3/d以上的有机性排水进行生物处理的有机性排水的生物处理装置,其特征在于,
在第一级的生物处理槽中,通过利用分散菌进行的有机物的分解,生成分散菌增加的第一生物处理水,
在最后级的生物处理槽中设置摇动床载体,对该摇动床载体附着生物膜,生成最后级生物处理水,
并且,其包括:
设置于最后级生物处理槽的槽内或槽外并且将最后级生物处理水以LV1~20m/h的向上流进行沉降分离的沉降分离装置;以及
将沉淀污泥送回任意的生物处理槽的送回装置。
在本发明的一个方案中,是以无凝集方式进行前述沉降分离。此外,本发明中所谓的“无凝集方式”,是表示在通常的运转时从生物处理槽至沉降分离装置为止既不连续地也不间歇地添加凝集剂的运转方式。在污泥少的装置的启动时或污泥解体的故障发生时等情况下暂时添加凝集剂,并不相当于“在通常的运转时添加凝集剂”的情况,因此,即使在装置的启动时或故障发生时等暂时添加凝集剂,也属于“无凝集方式”。另外,在添加实质上不进行凝集处理的程度的少量凝集剂的情况,也属于无凝集方式。此外,所谓该实质上不进行凝集处理的程度的少量凝集剂的添加量,根据使用的凝集剂的种类的不同而不同,但以平时的添加量(常时添加)进行换算,无机凝集剂为100mg/L以下、高分子凝集剂为1mg/L以下。另外,本发明并不排除任何针对通过沉降分离所得到的上清水进行凝集处理的情况。
在本发明的另一方案中,为了将最后级生物处理水在槽内进行沉降分离,在最后级生物处理槽的排水出口侧设置间隔以形成上升流路,并使槽内的液体以LV1~20m/h向上流的方式通水于该上升流路来将污泥进行沉降分离,将已沉淀的污泥送回最后级生物处理槽内,并将经过该上升流路上升后的上清水排出到槽外。
作为前述摇动床载体,优选片状泡沫塑料。
发明效果
在本发明中,在对微小动物捕食作用加以利用的有机性排水的生物处理方法和装置中,设置摇动床载体作为捕食分散菌的固着性过滤捕食型微小动物的立足点。通过这种摇动床载体能生成沉降性良好的污泥,因此采用与生物处理后的沉降分离中通常采用的0.5m/h以下的LV相比更高的LV(1~20m/h)进行沉降分离。
对该沉降分离可以设为无凝集方式。通过无凝集方式的沉降分离,能够将沉降性差的污泥排出槽外并将沉降性良好的污泥有选择性地保持在槽内。其结果是,不仅仅摇动床载体,还可以利用沉降性良好的污泥作为微小动物的立足点,并高度保持微生物的浓度。
作为沉降分离装置,优选在最后级生物处理槽的出口侧设置间隔,使槽内水以LV1~20m/h的向上流进行通水,只使不悬浮的沉降性良好的污泥残留在槽内。作为沉降分离装置,也可以在最后级生物处理槽的后级设置沉淀槽。
通过将摇动床载体设成片状泡沫塑料,能够使沉降性更好的污泥生成并保持在槽内。
附图说明
图1是表示本发明的有机性排水的生物处理方法和装置的实施方式的系统图。
图2是表示本发明的有机性排水的生物处理方法和装置的实施方式的系统图。
图3是表示本发明的有机性排水的生物处理方法和装置的实施方式的系统图。
图4是表示本发明的有机性排水的生物处理方法和装置的实施方式的系统图。
图5是表示比较例的系统图。
图6是表示比较例的系统图。
具体实施方式
下面,参照附图来详细说明本发明有机性排水的生物处理方法以及装置的实施方式。图1~4是表示本发明的有机性排水的生物处理方法和装置的实施方式的系统图。
图1~4中,标记1是第一生物处理槽,2是第二生物处理槽,11、21是散气管,12是流动床载体,16是载体分离用网筛,22是摇动床载体。图1~3中,标记23是设置于第二生物处理槽2的隔板,24是上升流路,在该上升流路24中污泥被沉降分离。此外,图1~4中具有相同功能的构件附有相同的附图标记。
在图1的方案中,以BOD容积负荷为1kg/m3/d以上、例如以1~20kg/m3/d,将原水(有机性排水)导入第一生物处理槽1中,用散气管11进行曝气,通过分散性细菌(非凝集性细菌)氧化分解有机成分(溶解性BOD)的70%以上、优选80%以上、更优选85%以上。该第一生物处理槽1的pH值优选调节为6~8.5。其中,当食品制造排水等原水中含有大量油分时、半导体制造排水或液晶制造排水等原水中含有大量有机性的溶剂或清洗剂时,为了提高分解速度,可调节pH值为8~9。
向第一生物处理槽1中的通水,采用一次性通过式(一过式)。将第一生物处理槽1的BOD容积负荷设为1kg/m3/d以上、例如1~20kg/m3/d,并将HRT(原水停留时间)设为24h以下、优选设为8h以下、例如设为0.5~8h,由此,能够得到分散性细菌占优势的处理水,另外缩短HRT还能够将BOD浓度低的排水在高负荷下进行处理。
在第一生物处理槽1中,通过将来自后级的生物处理槽的污泥的一部分送回、或者将该第一生物处理槽1设为两槽以上的多级结构、或者添加流动床载体,由此,使BOD容积负荷为5kg/m3/d以上的高负荷处理也会成为可能。
流动床载体的形状为球状、颗粒状(pellet)、空心筒状、丝状、板状等任意形状,大小(直径)为0.1~10mm左右。载体的材料可为天然原料、无机原料、高分子原料等任意的原料,也可以使用凝胶状物质。
当添加于第一生物处理槽1中的载体的填充率过高时,不生成分散菌,细菌在载体上附着,或者丝状细菌增殖。因此,通过设定添加于第一生物处理槽1的载体的填充率为10%以下、优选为5%以下、例如为0.5~5%,则可以不受浓度变动影响,而生成易于进行捕食的分散菌。载体的填充率,表示载体的容积相对于第一生物处理槽1内液体的容积的比率。
设定第一生物处理槽1的溶解氧(DO)浓度为1mg/L以下、优选为0.5mg/L以下,也可以抑制丝状细菌的增殖。
通过将第一生物处理槽1的处理水(第一生物处理水),通水于后级的第二生物处理槽2中、并进行曝气、氧化分解残留的有机成分,并通过分散性细菌的自我分解和微小动物的捕食来降低剩余污泥的量。作为微小动物,优选蛭形轮虫(ヒルガタワムシ)类、钟形虫等过滤捕食型微小动物。
在最后级的生物处理槽(该实施方式中第二生物处理槽2)中,以包围其出口部的方式设置有隔板23,以将上升流路24与生物处理室区分开来。该隔板23的上端从第二生物处理槽2的水面突出来。隔板23的下端位于距离第二生物处理槽2的水面有2m以上、特别是3~4m的下方。隔板23与第二生物处理槽2的局部侧壁对面,该侧壁与隔板23之间形成为上升流路24。上升流路24的下部连通于第二生物处理槽2内的生物处理室。上清水从上升流路24的上部经由槽2的出口部流出槽2外。散气管21被设置为离开上升流路24并在上升流路24的下方不存在散气管21。这是为了使来自散气管21的气泡不会直接流入上升流路24。
第二生物处理槽2内的污泥混合水在该上升流路24中上升的期间,污泥发生沉降。在本发明中,该上升流路24中的上升流的LV为1~20m/h,优选为3~15m/h。此外,在第二生物处理槽2的生物处理室中,设置有剩余污泥的取出管25。在上升流路24内已沉淀的污泥返回第二生物处理槽2内。在上升流路24中上升后污泥已得到分离的上清水从出口部流出于槽2外。流出的上清水中,有时含有沉降性差的污泥。
第二生物处理槽2的溶解氧(DO)浓度优选为1~4mg/L左右。
在第二生物处理槽2中,为了利用比细菌增殖速度慢的微小动物的功能和细菌的自我分解作用,需要采用使微小动物与细菌停留在体系内的运转条件和处理装置。因此,在第二生物处理槽2中,设置了摇动床载体22,使其表面附着污泥并形成生物膜。通过设置该摇动床载体,使微小动物的槽内保持量增加。摇动床载体22优选配置于散气管21的上方。
摇动床载体,优选具有易于微小动物产卵、生长发育的程度的宽广的表观表面积。另外,摇动床载体,优选具有弯曲性、不阻碍流通水、生物膜容易剥下的载体。作为摇动床载体,优选满足以下条件的软质片状物。
1)片体尺寸,优选在槽的深度方向的长度为100~400cm、在槽的水平方向的深度为5~200cm、厚度为0.5~5cm。
2)优选至少有两个表观表面积500cm2以上的面。
3)原料优选为泡沫合成树脂(泡沫塑料)、特别是软质聚氨酯泡沫。
4)为了使污泥容易附着且容易适度剥下,优选孔径为0.05~10mm。另外,优选泡沫单元的单元数为5~125个/25mm。并且,作为多孔质载体,优选泡沫单元的分布均匀的多孔质载体。
若多孔质载体的泡沫单元过多或者单元直径过大,则多孔质载体的机械强度会减小,因此,如上所述,作为单元数/25mm(25mm的长度的范围内存在的单元数),优选上限值为125个/25mm左右。相反,若泡沫单元过少或者单元直径过小,则无法充分发挥作为多孔质载体的功能,因此,为了充分发挥多孔质载体的功能,优选该单元数/25mm的下限值为5个/25mm左右。此外,关于该单元数/25mm,能够通过下述方法求出:采用通过扫描电子显微镜拍摄的多孔质载体的照片,针对多个部位计量相对于长边方向的直线25mm进行交叉的泡沫单元数的作业,并通过计算计量结果的平均值来求出。
若在第二生物处理槽2中设置这种薄的板状或短片状的分量轻的聚氨酯泡沫等的多孔质片状摇动床载体,则摇动床载体具有充分的弹性、会在槽内水的流动中弯曲,从而尽管薄也会具有充分的机械强度且不发生破损。另外,不会因弯曲而阻碍槽内的通水地均匀地混合,以使载体的多孔质结构内也能均等地流过含有污泥的液体。
摇动床载体的优选设置方式如下所述。
(i)在设置摇动床载体的生物处理槽中,[摇动床载体的表观表面积]/[生物处理槽容积]为1~50(m-1)。(与负荷增加相对应地增加载体量)
此外,表观表面积是对多孔质内部表面积不加考虑的外面的表面积,例如,若是长方体则是6个面的表面积的合计(长度×宽度×2+长度×厚度×2+厚度×宽度×2)。
(ii)摇动床载体的填充率,是利用微小动物的生物处理槽以后的生物处理槽(若送回线上存在生物处理槽,则也包含其在内)的总容积的0.1~20%。(与负荷增加相对应地增加载体量)
(iii)作为摇动床载体的短片状片体是以使摇动床载体的长边方向成为槽的深度方向(垂直向下)的方式设置于槽内。对于此时摇动床载体的短边方向的朝向,并没有特别限定,例如,能够以大致垂直于从流入槽内的一侧至流出侧的通水方向的方式设置于槽内。
(iv)当第二生物处理槽的容量相对于载体的尺寸大时,准备数片在载体的上下面安装有紧固件的载体,将规定片数并列于第二生物处理槽的深度方向和/或宽度方向上,并在由SUS等材质构成的边框材料上固定已安装了载体的紧固件并进行单元化,进而,根据需要将该载体单元在第二生物处理槽内水的流动方向上设置数片。
在第二生物处理槽2中,除了摇动床载体以外还可以进一步填充流动床载体。作为流动床载体,优选第一生物处理槽所用的前述载体。
在第二生物处理槽2中,虽然需要用于保持微小动物的大量立足点,但由于在载体的填充率过大的情况下会引起槽内的混合不足、导致污泥腐败等,因此,优选添加的载体的填充率为0.5~30%,特别优选为1~10%左右。
为了促进由微小动物进行的捕食,可以将第二生物处理槽2的pH值调节为7.0以下。
第二生物处理槽2中,不仅捕食分散状态的菌体的过滤捕食型微小动物进行增殖,而且能捕食絮凝化的污泥的凝集体捕食型微小动物也进行增殖。由于后者一边游动一边对絮凝物进行捕食,因此,在占优势的情况下,污泥会被捕食得乱七八糟,并形成为微细化絮凝物片分散其中的污泥(沉降性差的污泥)。另外,由于该絮凝物片的缘故,特别是在后级中进行膜分离的膜式活性污泥法时,会发生膜的堵塞。因此,为了间隔开(間引く)凝集体捕食型微小动物,优选将SRT(污泥停留时间)稳定控制为60天以下,优选为45天以下的范围内。然而,若SRT低于15天,则不必要地过度频繁,不但凝集体捕食型微小动物而且过滤捕食型微小动物的数目也过度减少,因此,优选为SRT设为15天以上。
第一生物处理槽1中,虽然需要预先对有机物的大部分、即排水BOD的70%以上、优选为80%以上进行分解并转换成菌体,但当第一生物处理槽1中完全地分解掉溶解性有机物时,第二生物处理槽2不形成絮凝物,并且用于微小动物增殖的营养也不足,形成只有压密性低的污泥(沉降性差的污泥)占优势的生物处理槽。因此,如图2所示,也可以将原水的一部分从旁路(侧管)供给第二生物处理槽2以使第二生物处理槽2的溶解性BOD引起的污泥负荷成为0.025kg-BOD/kg-MLSS/d以上的方式运转。此时的MLSS中,还包括载体附着成分的MLSS。
对于以LV1~20m/h的向上流进行沉降分离的分离水而言,为了得到更高的处理水水质,作为固液分离也可以实施膜分离、凝集沉淀、加压悬浮中的任一种操作。此外,当实施凝集沉淀(图3)或加压悬浮时,能够减少凝集剂的添加量。图3中将从第二生物处理槽2进行沉降分离后的上清水在凝集槽4中进行凝集处理,接着在固液分离槽(沉淀槽)5中进行沉淀处理,从而分离处理水和沉淀污泥。
作为凝集剂,优选使用无机凝集剂、或无机凝集剂与有机高分子凝集剂。
作为无机凝集剂,并没有特别限制,能够使用以往在排水的凝集沉淀处理中所用的任一种无机凝集剂。
具体而言,可以举出硫酸亚铁、硫酸铁、氯化亚铁、氯化铁、聚合硫酸铁等铁系凝集剂,硫酸铝、氯化铝、聚合氯化铝等铝系凝集剂等。
这些无机凝集剂,既可以单独使用一种也可以并用两种以上。
无机凝集剂的添加量,根据无机凝集剂的种类或原水的性状而有所不同,不能一概而论,通常为50~500mg/L左右。
此外,在添加无机凝集剂的凝集处理中,优选调节为适合该无机凝集剂的pH条件。此时,为了调节pH值,能够使用氢氧化钠等的碱或硫酸、盐酸等的酸。
在利用上述无机凝集剂进行的凝集处理中,优选以70~200rpm左右搅拌凝集反应槽。
作为利用无机凝集剂进行的凝集处理中所形成的凝集絮凝物的粗大化中使用的有机高分子凝集剂,并没有特别的限定,可以采用在排水的凝集处理中通常所用的有机高分子凝集剂。例如,若为阴离子系,则可以举出聚(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸与(甲基)丙烯酰胺的共聚物、以及它们的碱金属盐等。若为非离子系,则可以举出聚(甲基)丙烯酰胺等。若为阳离子系,则可以举出:二甲氨基乙基(甲基)丙烯酸酯或其季铵盐,二甲氨基丙基(甲基)丙烯酰胺或其季铵盐等的阳离子性单体所构成的均聚物,或者那些阳离子性单体与可共聚的非离子性单体的共聚物等。这些有机高分子凝集剂,既可以单独使用一种也可以混合两种以上使用。
有机高分子凝集剂的添加量,可根据有机高分子凝集剂的种类或原水的性状来进行适宜确定,通常为0.5~5mg/L左右。
在采用上述有机高分子凝集剂进行的凝集处理中,优选以30~100rpm左右搅拌凝集反应槽。
在图1~3中,是在第二生物处理槽2内的上升流路24使污泥进行沉降分离,但也可以如图4所示地,取出第二生物处理槽2内的污泥混合水、导入固液分离槽3中进行固液分离,并对处理水与沉淀污泥进行分离,将已沉淀的污泥(槽污泥)的一部分送回第二生物处理槽2,将残留部分作为剩余污泥取出到体系之外。将污泥混合水,导入该固液分离槽3的下部并以LV1~20m/h上升来进行固液分离。将上清水从槽3的上部取出。将已沉淀的污泥从槽3的底部取出。此外,图4中在第二生物处理槽2的流出部均未设置隔板23、沟槽(trough)中的任一者。
图1~4是表示本发明实施方式的一个实例,本发明并不局限于任何图示的实例。例如,在第一生物处理槽1、第二生物处理槽2的后级设置第三生物处理槽等,也可以设置3级以上的生物处理槽。另外,既可以独立地设置各槽,也可以在一个容器(罐)内用隔板分区形成各槽。
在图1~4中的任一方案中,均在最后级的生物处理槽设置摇动床载体22,并且将最后级生物处理水在最后级生物处理槽的槽内或槽外以LV1~20m/h进行沉降分离,并将沉淀污泥送回任意生物处理槽,由此,能够抑制凝集体捕食型微小动物的优势化,能够同时实现污泥的减量和处理水水质的提高,并使稳定的高负荷处理成为可能。
实施例
下面,通过举出实施例和比较例来更具体地说明本发明。
[实施例1(流程:图1)]
图1中,采用容量为88L的第一生物处理槽1(无污泥送回)和150L的第二生物处理槽2,实施了CODCr为1250mg/L(BOD800mg/L)的有机性废水(食品制造废水)的处理。如图所示,在第二生物处理槽2中设置有通过隔板23分区的上升流路24。在该上升流路24中使槽内的液体以LV5m/h向上流的方式进行流通,对污泥进行沉降分离。已沉淀的污泥返回第二生物处理槽2内,从第二生物处理槽2流出上清水。从取出管25取出第二生物处理槽2内的剩余污泥。以使第一生物处理槽1的DO达到0.5mg/L、第二生物处理槽2的DO达到2~3mg/L的方式进行运转。
在第一生物处理槽1中,以填充率5%添加5mm方形的流动床载体12,并在第二生物处理槽2中设置1片由板状聚氨酯泡沫(长度100cm、宽度30cm、厚度1cm)构成的摇动床载体22。在针对第一生物处理槽的CODCr容积负荷为8.6kg-CODCr/m3/d、HRT3.5h、并且在整体上的CODCr容积负荷为2kg-CODCr/m3/d、HRT9.5h的条件下进行运转。
其结果是,处理水的SS为30mg/L,与在SRT=30d的情况下从第二生物处理槽取出的剩余污泥成分合计的污泥转换率为0.15kg-SS/kg-CODCr。
[实施例2(流程:图3)]
如图3所示,对于来自第二生物处理槽2的第二生物处理水,添加作为凝集剂的50mg/L的PAC和1mg/L的阴离子系高分子凝集剂(クリフロック(Kuriflock)PA331,栗田工业株式会社制造),通过凝集槽4和沉淀槽5进行凝集沉淀处理。如图3所示,第二生物处理槽2中未设置隔板23和上升流路24。除此以外,以与实施例1同样的条件进行运转。
其结果是,处理水的SS为5mg/L以下,来源于凝集沉淀的污泥与在SRT=30d的情况下从第二生物处理槽取出的剩余污泥成分合计的污泥转换率为0.15kg-SS/kg-CODCr(除PAC成分外)。
[实施例3(流程:图1)]
除了以上升流路24的LV为1m/h的方式调节隔板23的位置、并将上升流路24的水平截面积增大至5倍以外,在与实施例1同样的条件下进行了处理。
其结果是,处理水的SS为35mg/L,与在SRT=30d的情况下从第二生物处理槽取出的剩余污泥成分合计的污泥转换率为0.16kg-SS/kg-CODCr。
[实施例4(流程:图1)]
除了以上升流路24的LV为15m/h的方式调节隔板23的位置、并将上升流路24的水平截面积减小至1/3以外,在与实施例1同样的条件下进行了处理。
其结果是,处理水的SS为40mg/L,与在SRT=30d的情况下从第二生物处理槽取出的剩余污泥成分合计的污泥转换率为0.16kg-SS/kg-CODCr。
[实施例5(流程:图1)]
除了以上升流路24的LV为20m/h的方式调节隔板23的位置、并将上升流路24的水平截面积减小至1/4以外,在与实施例1同样的条件下进行了处理。
其结果是,处理水的SS为50mg/L,与在SRT=30d的情况下从第二生物处理槽取出的剩余污泥成分合计的污泥转换率为0.16kg-SS/kg-CODCr。
[实施例6(流程:图4)]
图4中使用了容积为36L的第一生物处理槽1、150L的第二生物处理槽2、以及LV=5m/h的固液分离槽3。第二生物处理槽2中未设置隔板23和上升流路24。取而代之,将固液分离槽3的沉淀污泥的一部分送回第二生物处理槽2。未向第一生物处理槽1送回沉淀污泥。其它是在与实施例1相同的条件下进行处理。
其结果是,处理水的SS为30mg/L,与在SRT=30d的情况下从第二生物处理槽取出的剩余污泥成分合计的污泥转换率为0.15kg-SS/kg-CODCr。
[比较例1(流程:图1)]
除了以上升流路24的LV为0.5m/h的方式调节隔板23的位置、并将上升流路24的水平截面积增大至10倍以外,在与实施例1同样的条件下进行了处理。
在该比较例1中,以隔板23围起来的上升流路24的水平截面积约占第二生物处理槽2的整体的水平截面积的40%,因此生物处理室的容积相对地减小,生物处理未充分地进行。处理水的SS为90mg/L,与在SRT=30d的情况下从第二生物处理槽取出的剩余污泥成分合计的污泥转换率为0.22kg-SS/kg-CODCr。
[比较例2(流程:图1)]
除了以上升流路24的LV为25m/h的方式调节隔板23的位置、并将上升流路24的水平截面积减小至1/5以外,在与实施例1同样的条件下进行了处理。
在该比较例2中,若上升流路24的向上流速大,则污泥的沉降分离会变得不充分,随着来自第二生物处理槽2的处理水一起流出的污泥量增加。其结果是,处理水的SS为100mg/L,与在SRT=30d的情况下从第二生物处理槽取出的剩余污泥成分合计的污泥转换率为0.22kg-SS/kg-CODCr。
[比较例3(流程:图5)]
如图5所示,第二生物处理槽2中未设置摇动床载体22。第二生物处理槽2中,以填充率5%添加了5mm方形的流动床载体(与第一生物处理槽1中填充的载体相同的流动床载体),设置了用于分离流动床载体的载体分离网筛26。除此以外,在与实施例6相同的条件下进行运转。
其结果是,处理水的SS为200mg/L,与在SRT=30d的情况下从第二生物处理槽取出的剩余污泥成分合计的污泥转换率为0.23kg-SS/kg-CODCr。
[比较例4(流程:图6)]
按照除不具备固液分离槽以外与图4等同的图6的流程,对原水进行了处理。如图6所示,未实施来自第二生物处理槽的流出液的固液分离和剩余污泥的送回。除此以外,在与实施例6相同的条件下进行了处理。
其结果是,处理水的SS为300mg/L,未实施从槽内取出污泥的操作,污泥转换率为0.24kg-SS/kg-CODCr。
虽然通过使用特定的方案详细说明了本发明,但对本领域技术人员而言,会明确在不超出本发明的宗旨和范围内可进行各种改变。
此外,本申请是基于2012年1月6日提出的日本特许申请(特愿2012-001288)而提出的,在此通过引用的方式援引其全部内容。
附图标记的说明
1 第一生物处理槽
2 第二生物处理槽
3 固液分离槽
12 流动床载体
16、26 载体分离网筛(担体分離スクリーン)
22 摇动床载体
23 隔板
24 上升流路
Claims (15)
1.一种有机性排水的生物处理方法,其是通过设有多级的生物处理槽对CODCr容积负荷为1kg/m3/d以上的有机性排水进行生物处理的方法,其中,
在第一级的生物处理槽中,通过利用分散菌进行的有机物的分解,生成分散菌增加的第一生物处理水;
在最后级的生物处理槽中设置摇动床载体,对该摇动床载体附着生物膜;
将该最后级生物处理槽的最后级生物处理水,在最后级生物处理槽的槽内或槽外,以LV1~20m/h的向上流进行沉降分离,将沉淀污泥送回任意的生物处理槽中。
2.如权利要求1所述的有机性排水的生物处理方法,其特征在于,将所述最后级生物处理水,在最后级生物处理槽的槽内或槽外,以无凝集方式进行沉降分离。
3.如权利要求1或2中所述的有机性排水的生物处理方法,其特征在于,为了将最后级生物处理水在最后级生物处理槽内进行沉降分离,在最后级生物处理槽的排水出口侧设置间隔以形成向上流的流路,使最后级生物处理水在该流路以LV1~20m/h向上流的方式进行通水,将沉淀污泥送回最后级生物处理槽,将从该流路上升后的上清水排出槽外。
4.如权利要求1至3中任一项所述的有机性排水的生物处理方法,其特征在于,摇动床载体是片状泡沫塑料。
5.如权利要求4所述的有机性排水的生物处理方法,其特征在于,所述泡沫塑料的单元的孔径为0.05~10mm、单元数为5~125个/25mm。
6.如权利要求1至5中任一项所述的有机性排水的生物处理方法,其特征在于,第一生物处理槽的溶解氧浓度为1mg/L以下、第二生物处理槽的溶解氧浓度为1~4mg/L。
7.如权利要求1至6中任一项所述的有机性排水的生物处理方法,其特征在于,第一生物处理槽的BOD容积负荷为1~20kg/m3/d。
8.如权利要求1至7中任一项所述的有机性排水的生物处理方法,其特征在于,第一生物处理槽的原水停留时间HRT为0.5~24h。
9.如权利要求1至8中任一项所述的有机性排水的生物处理方法,其特征在于,第二生物处理槽的污泥停留时间SRT为15~60天。
10.一种有机性排水的生物处理装置,其是以多级方式对CODCr容积负荷为1kg/m3/d以上的有机性排水进行生物处理的有机性排水的生物处理装置,其特征在于,
在第一级的生物处理槽中,通过利用分散菌进行的有机物的分解,生成分散菌增加的第一生物处理水,
在最后级的生物处理槽中设置摇动床载体,对该摇动床载体附着生物膜,生成最后级生物处理水,
并且,其包括:
设置于最后级生物处理槽的槽内或槽外并且将最后级生物处理水以LV1~20m/h的向上流进行沉降分离的沉降分离装置;以及
将沉淀污泥送回任意的生物处理槽的送回装置。
11.如权利要求10所述的有机性排水的生物处理装置,其特征在于,所述沉降分离装置是将所述最后级生物处理水以无凝集方式进行沉降分离的装置。
12.如权利要求10或11所述的有机性排水的生物处理装置,其特征在于,为了将最后级生物处理水在最后级生物处理槽内进行沉降分离,作为所述沉降分离装置在最后级生物处理槽的排水出口侧设置间隔以形成向上流的流路,在该流路以LV1~20m/h向上流的方式进行通水,将沉淀污泥送回最后级生物处理槽,将从该流路上升后的上清水排出槽外。
13.如权利要求10至12中任一项所述的有机性排水的生物处理装置,其特征在于,摇动床载体是片状泡沫塑料。
14.如权利要求13所述的有机性排水的生物处理装置,其特征在于,泡沫塑料的单元的孔径为0.05~10mm、单元数为5~125个/25mm。
15.如权利要求10至14中任一项所述的有机性排水的生物处理装置,其特征在于,第一生物处理槽和第二生物处理槽中分别设置有散气管。
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