CN108137361B

CN108137361B - 有机性排水的生物处理方法

Info

Publication number: CN108137361B
Application number: CN201680060402.8A
Authority: CN
Inventors: 藤岛繁树
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 2015-10-16
Filing date: 2016-09-20
Publication date: 2021-11-05
Anticipated expiration: 2036-09-20
Also published as: CN108137361A; WO2017064982A1; KR20180068977A; JP2017074569A; JP6202069B2

Abstract

本发明能提高污泥的沉降性，进行有效的处理。将有机性排水导入第一槽，通过分散菌进行好氧性生物处理，生成使有机物已转换为分散菌的第一生物处理水，将该第一生物处理水导入第二槽，使微小动物捕食分散菌。将第二生物处理工序的一个循环(下述第一～第三工序)设为2～6小时，将第一工序的曝气时间设为第二工序和第三工序的合计时间的1.2～4倍，将第二工序和第三工序的合计时间设为0.5～3小时，将第一工序中的第一生物处理水的流入时间设为第一工序的曝气时间的1/3～1倍。第一工序中，使第一生物处理水流入第二生物处理槽，并且使第二生物处理槽内形成曝气的状态，使微小动物捕食含有分散菌的第一生物处理水所含的分散菌；第二工序中，停止曝气，使污泥静沉；第三工序中，将上清液作为第二处理水排出至槽外。

Description

有机性排水的生物处理方法

技术领域

本发明涉及有机性排水的生物处理方法。

背景技术

间歇式活性污泥法是一种已知的能省略生物处理槽的后级的沉淀槽、污泥回送配管而能简化装置设备、运行操作的生物处理法。间歇式活性污泥法的方法如下：将原水投入、曝气、静置(沉淀)、上清液(处理水)排出这四个一连串的工序作为一个循环，在一个槽内每天以间歇式运行的方式进行规定循环次数的处理。即，更具体而言，该方法反复进行以下工序，由于曝气槽兼作沉淀槽，因此不需要沉淀槽，具有装置结构变得简单的优势。

(1)将原水投入曝气槽；

(2)通过对槽内进行曝气，利用活性污泥进行有机物的生物分解；

(3)然后，停止曝气，静置，使活性污泥沉淀；

(4)然后，将上清液作为处理水排出；

(5)然后将原水投入曝气槽，反复进行上述(1)～(4)的处理。

在专利文献1中提出了微生物污泥生成方法，即，在如上所述的间歇式活性污泥法中，为了提高污泥的沉降性，在污泥的粒状化的初期阶段，在曝气槽中投入原生动物及丝状真菌以促进微生物污泥的粒状化。

对于不停止曝气槽中的曝气而进行的连续式活性污泥法，提出了很多利用了位于细菌的上位的原生动物、后生动物的捕食进行的生物处理方法(例如专利文献2～4)。该方法是将生物处理槽设成两级，将有机性排水导入第一级生物处理槽，通过细菌进行生物处理，将来自第一级生物处理槽的含有分散状态的细菌的处理水导入第二级生物处理槽，使微小动物将其捕食，将第二级生物处理槽的处理水进行固液分离而得到处理水。在该方法中，通过微小动物的捕食作用使剩余污泥的减量化成为可能，并且使高负荷运行成为可能，提高处理效率。

专利文献1：专利第4804888号公报；

专利文献2：日本特开2006-51414号公报；

专利文献3：日本特开2012-254412号公报；

专利文献4：日本特开2013-121558号公报。

对现有的间歇式活性污泥法而言，其存在的问题是，由于污泥的沉降速度小，因此(3)中的利用静置进行的沉降工序需要很长时间，不能有效地处理有机性排水。

对专利文献1而言，虽然以促进污泥的粒状化来提高沉降性为目的，在曝气槽中投入了原生动物及丝状真菌，但是，即使利用该方法，也很难进行稳定的粒状化，不能充分提高污泥的沉降性，因此，目前进行沉降工序仍很耗时，不能有效地处理有机性排水。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种有机性排水的生物处理方法，该方法能够提高活性污泥法中的污泥的沉降性，进行有效的处理，所述活性污泥法使用设成串联两级式的第一生物处理槽及第二生物处理槽，并至少将第二生物处理槽设为间歇式。

本发明人为解决上述课题而反复进行了研究，其结果发现，通过下述方法能够切实生成沉降性良好的污泥，进行有效的处理，该方法将生物处理分为连续式或间歇式的第一生物处理槽和间歇式的第二生物处理槽，在第一生物处理槽中利用分散状态的细菌对有机物进行分解，在第二生物处理槽中进行难分解性有机物的分解并使过滤捕食型微小动物捕食分散性细菌，并且一边将来自第一生物处理槽的处理水较缓慢地导入第二生物处理槽，一边在该第二生物处理槽进行曝气处理。

即，本发明的要点如下。

[1]一种有机性排水的生物处理方法，其包括第一生物处理工序和第二生物处理工序，

所述第一生物处理工序中，将有机性排水导入第一生物处理槽，通过分散菌进行好氧性生物处理，生成使有机物已转换为分散菌的第一生物处理水，

所述第二生物处理工序中，将第一生物处理水导入第二生物处理槽，使微小动物捕食分散菌，生成第二生物处理水，

所述有机性排水的生物处理方法的特征在于，

所述第二生物处理工序反复进行由以下第一工序～第三工序组成的循环，并间歇式进行，

将一个循环的时间设为2～6小时，

将第一工序的曝气时间t₁设为第二工序和第三工序的合计时间t₂+t₃的 1.2～4倍，

将第二工序和第三工序的合计时间t₂+t₃设为0.5～3小时，

将第一工序中的第一生物处理水的流入时间t₁’与第一工序的曝气时间 t₁之比t₁’/t₁设为1/3～1倍，

第一工序中，使第一生物处理水流入第二生物处理槽，并且对第二生物处理槽内进行曝气，使微小动物捕食含有分散菌的第一生物处理水所含的分散菌，

第二工序中，在第一工序后，停止曝气，使含有槽内污泥的固体物静置沉淀，

第三工序中，在第二工序后，在停止了曝气的状态下，将上清液作为第二处理水排出至槽外。

[2]如[1]的有机性排水的生物处理方法，其特征在于，将第一生物处理槽的容积负荷(COD_Cr)设为2～20kg-COD_Cr/m³/天、第二生物处理槽的溶解性有机物的容积负荷(COD_Cr)设为0.01～0.20kg-COD_Cr/kg-SS/天。

[3]如[1]或[2]的有机性排水的生物处理方法，其特征在于，将第一生物处理槽的溶解氧浓度控制为1mg/L以下。

[4]如[1]至[3]中任一项的有机性排水的生物处理方法，其特征在于，以使第二生物处理槽的污泥滞留时间(SRT)成为10～20天的方式取出槽内污泥。

[5]如[1]至[4]中任一项的有机性排水的生物处理方法，其特征在于，将第一生物处理槽的运行设为间歇运行，该间歇运行包括：使有机性排水流入的流入工序；以及，在该流入工序后，对槽内进行曝气，通过细菌对所述有机性排水进行生物处理的工序。

[6]如[1]至[4]中任一项的有机性排水的生物处理方法，其特征在于，将第一生物处理槽的运行设为连续式运行，该连续式运行一边使有机性排水连续流入一边进行曝气、或者一边使有机性排水连续流入一边进行曝气并且在停止有机性排水的流入后仍进行曝气。

[7]如[1]至[6]中任一项的有机性排水的生物处理方法，其特征在于，将第一生物处理槽兼用作原水调节槽。

[8]如[1]至[7]中任一项的有机性排水的生物处理方法，其特征在于，将固定载体设置在第二生物处理槽中。

[9]一种有机性排水的生物处理装置，其具有：设成串联两级式的第一生物处理槽及第二生物处理槽、将有机性排水导入该第一生物处理槽的机构、将在该第一生物处理槽中进行生物处理而得到的第一生物处理水导入第二生物处理槽的机构、将该第二生物处理槽内的水排出的机构、和将该第二生物处理槽内的污泥排出的机构，所述第一生物处理槽是通过利用细菌对导入槽内的有机性排水进行生物处理从而将有机物转换为分散菌的生物处理槽，所述第二生物处理槽是使微小动物捕食来自第一生物处理槽的含有分散菌的第一生物处理水中的分散菌的生物处理槽，所述有机性排水的生物处理装置的特征在于，具有控制机构来用于进行[1]所述方法的运行。

发明效果

本发明涉及有机性排水的生物处理方法，该方法能够用于以生活排水、污水、食品工厂、纸浆工厂为代表的宽浓度范围的有机性排水的处理，特别地，涉及能提高处理效率并且能减少剩余污泥产生量而不会使处理水质变差的有机性排水的生物处理方法。

根据本发明，在包括第一生物处理工序和第二生物处理工序的有机性排水的生物处理装置中，通过选定第二生物处理工序的处理条件，能提高污泥的沉降性，进行有效的生物处理，所述第一生物处理工序中，对第一生物处理槽内进行曝气，通过细菌对有机性排水进行生物处理而将有机物转换为分散菌，所述第二生物处理工序中，将在所述第一生物处理工序中得到的含有分散菌的第一生物处理水导入第二生物处理槽，对该第二生物处理槽内进行曝气，对该第一生物处理水进行生物处理以使微小动物捕食分散菌。

附图说明

图1是表示本发明的有机性排水的生物处理装置的实施方式的系统图。

图2是第一生物处理槽的另一个示例图。

图3是第二生物处理槽的另一个示例图。

图4是第二生物处理槽的另一个示例图。

图5是表示本发明的各工序的时间图。

具体实施方式

以下，对本发明的有机性排水的生物处理方法及生物处理装置的实施方式进行详细说明。

如图1所示，在本发明中，使用设成两级串联式的第一生物处理槽1与第二生物处理槽2，在第一生物处理槽1中，通过分散状态的细菌分解有机物，在第二生物处理槽2中，进行难分解性有机物的分解以及使过滤捕食型微小动物捕食分散性细菌的第二生物处理。至少在第二生物处理槽中进行间歇式运行。图1中，1A、2A为散气管等曝气机构，P₁、P₂为泵。在图1及后面的图2中，“○”表示由曝气产生的气泡。

可以在第一生物处理槽1、第二生物处理槽2中设置固定床。在该情况下，在第一生物处理槽1中，需要设计成使设置的固定床的上端处于比通向第二生物处理槽2的第一生物处理水移送用配管的下端更低的位置，在第二生物处理槽2中，需要设计成使设置的固定床的上端处于比上清液的排出用配管的下端更低的位置，优选的是，将各固定床的上端调节至距各配管的下端部的水深的50～90％左右的高度处。

来自第一生物处理槽1的第一生物处理水的移送可以如图1所示地使用泵，也可以如图2所示，通过带有阀(例如电动阀)13a的配管13，利用生物处理槽1、2间的水位差进行。

＜第一生物处理＞

优选如下所示地实施第一生物处理槽1中的第一生物处理工序。

将原水的有机性排水导入第一生物处理槽1，通过细菌进行好氧性生物处理，将有机成分(溶解性BOD)的70％以上、优选为80％以上、进而优选为90％以上进行氧化分解，得到第一生物处理水。优选将第一生物处理槽 1的pH设为6～8.5。然而，当原水中含有大量油分时，为了提高分解速度，可以将pH设为8.0～9.0。

通过将第一生物处理槽1的处理条件设为COD_Cr容积负荷为 2kg-COD_Cr/m³/天以上、优选为2～20kg-COD_Cr/m³/天、特别优选为2～ 15kg-COD_Cr/m³/天，将HRT(水力滞留时间)设为24小时以下、优选为8小时以下，例如设为2～6小时，从而能够得到非凝集性细菌占优势的第一生物处理水。通过缩短HRT，能够在高负荷条件下处理有机物浓度低的排水。当处理水的水质变差时(例如，溶解性有机物浓度成为规定值以上时)，可以将来自后级的第二生物处理槽2的一部分污泥回送。另外，为了应对负荷变动，可以添加载体。载体可以是流动床载体，如前所述，也可以为固定床载体。

在第一生物处理槽1中添加流动床载体时，使用的载体的形状为球状、颗粒状、中空筒状、丝状、板状等任意形状，尺寸直径可以为0.1～10mm左右。载体的材料为天然原料、无机原料、高分子原料等任意材料，也可以使用凝胶状物质。在使用流动床载体的情况下，在第一生物处理槽1的排出部要有用于防止载体流出的分离网。

固定床载体是载体的至少一部分固定于第一生物处理槽1的底、侧面、上部的任意位置的载体。在第一生物处理槽1中设置固定床载体的情况下，载体的形状是丝状、板状、条状等任意形状，材料是天然原料、无机原料、高分子原料等任意材料，也可以使用凝胶状物质。优选多孔质聚氨酯泡沫，例如，优选，第二生物处理槽1的深度方向的长50～400cm×宽5～200cm× 0.5～5cm的条状或片状的多孔质聚氨酯泡沫。

当第一生物处理槽1中的载体的填充率高时，不会生成分散菌，细菌附着于载体，或者线状性细菌繁殖，因此，当在第一生物处理槽1中添加载体时，优选载体的填充率(相对于槽容积的载体的容积率)为20％以下、最好为5％以下，如此，通过减小载体的填充率，从而能生成易于被捕食的分散菌而不受浓度变化的影响。

第一生物处理槽1的溶解氧(DO)浓度优选控制为1mg/L以下，特别优选控制为0.5mg/L以下，例如，优选控制为0.05～0.5mg/L，由此，线状性细菌的繁殖受到抑制，而大小为1～5μm左右的分散菌占优势，后者在第二生物处理槽2中被迅速捕食。为了保持上述溶解氧的浓度，进行控制来调节曝气输出或进行间歇曝气等。

第一生物处理槽可以为间歇式，也可以为连续式。

在设为间歇方式的情况下，原则上进行始终曝气，但是，如果必要的处理已结束，也可以停止曝气。

在运行开始时，优选的是，根据原水的分解性(有机物的生物分解性。下同)，首先，添加槽容积的1/8～1/2量的初期污泥，通入剩余槽容量程度的原水。

处理时间因原水的分解性而不同，但是，优选设为30分钟以上且21小时以下。在处理后，将槽容积的1/2～7/8量的槽内液作为第一生物处理水移送至第二生物处理槽2，再通入减少的容积程度量的原水，进入下一循环。当第一生物处理水的移送量过少时，处理效率会下降，但是，当过度地移送槽内液时，槽内的菌体也会被排出，其结果导致有机成分的分解效率下降。

根据第二生物处理槽2的循环相应地调节原水的接收时间、向第二生物处理槽2移送第一生物处理水的移送时间。

在将第一生物处理槽1设为间歇式的情况下，在原水导入期间、第一生物处理水的排出期间以及从排出结束起至下一次开始导入原水为止的等待期间，可以停止曝气或者设为低输出。在停止曝气或者设为低输出的情况下，能够削减曝气动力，另一方面，在设为始终曝气的情况下，能够简化操作，并且，在原水导入期间和/或第一生物处理水的排出期间、到下一次开始导入原水为止的等待期间也能进行生物处理，从而提高处理效率。

在以间歇方式运行第一生物处理槽1的情况下，在来自工厂的废水的流入时间表已明确的情况下，可以通过使第一生物处理槽兼作原水槽而省略原水槽。

当将第一生物处理槽1设为连续方式，也即，将原水的流入设为连续式 (原水本身不存在时，停止)时，如上所述，优选通过泵或电动阀将第一生物槽处理水移送至第二生物处理槽。当利用泵移送时，由于在第二生物处理槽曝气停止时要停止移送泵，因此，要考虑该停送期间的情况来设定移送量。由于在停止移送泵期间第一生物处理槽1的水位上升，因此，要考虑该水位的上升情况来设置槽容积。

＜第二生物处理＞

优选如下所述地实施第二生物处理槽2中的第二生物处理工序。

将来自第一生物处理槽1的第一生物处理水导入第二生物处理槽，在此进行残余有机成分的氧化分解、分散性细菌的自分解、以及利用微小动物的捕食进行的剩余污泥的减量化。在第二生物处理槽2中，为了利用较细菌而言繁殖速度较慢的微小动物的作用与细菌的自分解，采用可使微小动物与细菌留在体系内那样的运行条件及处理装置。例如，通过在第二生物处理槽2 内设置固定床载体，能够提高微小动物的槽内保持量。

固定床载体是载体的至少一部分固定于第二生物处理槽2的底、侧面、上部的任意位置的载体。载体的形状为丝状、板状、条状等任意形状，材料为天然原料、无机原料、高分子原料等任意材料，也可以使用凝胶状物质。优选多孔质聚氨酯泡沫，例如，优选，第二生物处理槽2的深度方向的长100～ 400cm×宽5～200cm×0.5～5cm的条状或片状的多孔质聚氨酯泡沫。

优选载体的填充率设为0.1％以上，例如设为0.2～5％。优选在第二生物处理槽2内以如下的方式设置载体，即使其片状或条状的长方向成为第二生物处理槽2的深度方向、片状或条状的载体的板面成为铅垂方向，而且使片状或条状的载体的片的面方向与第一生物处理水流入第二生物处理槽2流出第二生物处理槽2的水流交叉(优选为正交)。

当第二生物处理槽2的容量相对于载体的尺寸较大时，准备多张在载体的上下面安装有紧固件的载体，以规定的张数使它们排列在第二生物处理槽 2的深度方向和/或宽度方向上，将载体上安装的紧固件固定在由SUS等材质构成的框上并单元化，进而，可以根据需要设置多个该载体单元。

为了促进微小动物的捕食，在第二生物处理槽2中，优选将pH设为7 以下，例如设为pH5.5～6.5的条件。另外，第二生物处理槽2的DO浓度优选设为1～4mg/L左右。

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繁殖，而且能捕食已絮凝化的污泥的凝集体捕食型微小动物也进行繁殖。由于后者一边游动一边捕食絮凝物，因此，在其占优势的情况下，污泥会被捕食得乱七八糟，并使污泥中分散着微细化的絮凝物片。该絮凝物片会使得到的处理水(上清液)的水质变差。鉴于此，为了从污泥中挑除凝集体捕食型微小动物，优选的是，根据处理水SS的流出，相应地以SRT(污泥滞留时间)为30天以下、优选为10～25天、进而优选为10～20天的方式取出槽内污泥。计算此时的SRT时，不包含附着于载体的污泥。

当整体的BOD容积负荷为1kg-BOD/m³/天以下时，优选将SRT的范围设为10～30天。如此地，通过缩短SRT，即使在间歇式的情况下，也能够抑制凝集体捕食型占优势化。

当溶解性有机物在第一生物处理槽1中被完全分解时，在第二生物处理槽2中不形成絮凝物，并且用于微小动物繁殖的营养也不足，形成只有低压密性的污泥占优势的生物处理槽。鉴于此，虽然如上所述地有必要在第一生物处理槽1中预先将大部分有机物、即排水BOD的70％以上、优选为80％以上分解，并转换为菌体，但也需要有适当的有机物负荷。因此，优选的是，以使由溶解性BOD产生的对第二生物处理槽2的污泥负荷成为0.01kg-BOD/kg-MLSS/天以上、优选为0.01～0.1kg-BOD/kg-MLSS/天、进而优选为0.02～0.05kg-BOD/kg-MLSS/天的方式进行运行。优选将第二生物处理槽2的溶解性有机物负荷(COD_Cr负荷)设为0.01kg-COD_Cr/m³/天以上，特别优选设为0.01～0.2kg-COD_Cr/m³/天，进一步优选设为0.03～ 0.15kg-COD_Cr/m³/天。因此，可以使原水的一部分直接供给于第二生物处理槽 2。此时的MLSS包含附着于载体的那部分MLSS。

对第二生物处理槽2中的间歇式运行而言，如图5所示，将曝气及第一生物处理水的流入(第一工序)、通过停止曝气进行的静置沉降(第二工序)、在停止了曝气的状态下排出处理水(第三工序)作为一个循环，反复进行该循环。第一生物处理槽处理水的流入需要在曝气时进行。可以使曝气与第一生物处理水的流入同时开始。

第一生物处理槽处理水的流入时间t₁’优选设为第二生物处理槽曝气时间t₁的1/3～1倍，进一步优选设为1/2～1倍。当流入时间t₁’过短时，片刻间成为高负荷，在第二生物处理槽2中线状性细菌增加而沉降性变差。通过以第一生物处理水向第二生物处理槽2的流入时间t₁’成为第二生物处理槽2 的曝气时间t₁的1/3～1倍的方式，使第一生物处理水流入第二生物处理槽2，能够防止急剧的负荷变动，抑制在第二生物处理槽2中的丝状真菌繁殖。

一个循环的时间(图5中为t₁+t₂+t₃)为2～12小时，优选为2～6小时 (进一步优选为2～5小时)；曝气停止时间t₂+t₃(第二工序+第三工序) 为30分钟以上，优选为45分钟以上。当偏离上述条件时，污泥的沉降性不会提高，SS泄露入处理水中。虽然污泥会在约5～15分钟左右的曝气停止时间(厌氧状态下的静置沉降时间)内发生固液分离，但是，为了形成沉降性高的紧实污泥，更有效的是在厌氧状态下进一步继续进行静置沉降，因此通过将曝气停止时间t₂+t₃设为30分钟以上(优选设为45分钟以上且180分钟以下)，能够提高分离污泥的沉降性。

通过将第二生物处理槽2的曝气时间/曝气停止时间比(t₁/(t₂+t₃))设为1.2～4.0、优选设为2.5～4.0，能够充分地保持对有机物、SS的除去能力。当负荷比假定的低时、启动时，曝气时间/曝气停止时间比(t₁/(t₂+t₃))可以小于1.2。

对于污泥沉降分离而得到上清液，优选排出槽容积的1/8～2/3的量的该上清液。优选将排出时间设为15～120分钟。需要说明的是，可以在污泥的沉降途中就开始排出。

处理水的排出方法任意。例如，可以采用任一种方式：如具有多个吸取位置且依污泥界面位置、时间差而定依次交替开泵来往上抽的方式(图1)，浮子式排出装置(图3)的方式，依污泥界面位置、时间差而定依次打开多个阀的方式(图4)等。

图1中，当开打阀11a时，处理水由在水中插入较浅的配管11排出；当打开阀12a时，处理水由在水中插入较深的配管12排出。

图3中，具有取水口的浮子14浮于水面，处理水从波纹式配管15经由通常的配管16排出。图4中，在槽2的侧面，连接有高度不同的配管17、 18、19，通过打开阀17a、18a或19a，处理水由配管17、18或19排出。

可以在所述第二生物处理槽2中添加沉降剂，但仅限于启动时、因流入有毒物而导致活性下降时等污泥的沉降性较差的情况下。沉降剂为铁系、铝系的无机凝集剂、成为重物(錘)的无机物(钙、铁等)等任意沉降剂，进而，为促进污泥的凝集，还可以添加阳离子、阴离子、两性高分子凝集剂中的一种或两种以上。

为了在上述优选条件下进行处理，优选将第二生物处理槽2的槽有效容积设为第一生物处理槽1的槽有效容积的1～10倍，更优选设为1～3倍。

对于来自第二生物处理槽2的第二生物处理水，可以实施凝集固液分离、膜分离、过滤等的后处理。

〈运行例〉

以下，参见图5，对使用图1的生物处理装置的运行的一个示例进行说明。图5中仅示出了两个循环，在其后可反复进行相同的循环。

在一个循环中，从循环最初开始起，在第一生物处理槽及第二生物处理槽中都进行曝气。在从循环开始起t₁’小时的期间，原水被导入第一生物处理槽，进行生物处理反应。并且，第一生物处理水被从第一生物处理槽移送至第二生物处理槽，在第二生物处理槽中，接收第一生物处理水，进行生物处理反应。

当经过t₁’小时时，第一生物处理水的移送停止，在此之后到循环结束为止，在第一生物处理槽中仅进行原水的流入以及曝气条件下的生物处理反应(分散菌化)。在第二生物处理槽中，从t₁’小时过去后到经过t₁小时为止，不流入第一生物处理水，而在曝气条件下利用微小动物进行分散菌捕食。当经过t₁小时时，曝气停止，开始污泥的静置沉降。

在静置沉降的过程中，开始上清液(第二生物处理水)的排出，该状态保持t₃小时直至循环结束为止，经过t₃小时后，第二生物处理水的排出停止，开始下一循环。

上述运行能够通过控制机构以自动运行的方式进行，该控制机构对阀的切换或泵的动作与设置于各槽的水位传感器进行联动控制，并且，控制第一生物处理槽1的曝气机构与第二生物处理槽2的曝气机构的开、关(ON、 OFF)操作，所述阀分别设置于将原水导入第一生物处理槽1的配管、将第一生物处理水从第一生物处理槽1移送至第二生物处理槽2的配管、将上清液从第二生物处理槽2排出的配管。

实施例

以下，列举实施例及比较例，更具体地说明本发明。

[实施例1]

通过图1所示的生物处理装置，进行了COD_Cr为2100mg/L、BOD为 1200mg/L的原水的生物处理。

第一生物处理槽1以及第二生物处理槽2的规格及处理条件如下述。

＜第一生物处理槽＞

有效容量：10L

DO：0.5mg/L

原水流入量：70L/天(2.92L/小时)连续流入

＜第二生物处理槽＞

结构：图4

有效容量：30L

DO：2～3mg/L

载体：无

t₁＝t₁’：2.25小时

t₂+t₃：0.75小时

t₁’/t₁＝2.25/2.25＝1

t₁/(t₂+t₃)＝2.25/0.75＝3

装置整体的COD_Cr容积负荷为3.68kg-COD_Cr/m³/天(2.1kg-BOD/m³/天)。

在第一生物处理槽1中，以70L/天(2.92L/小时)连续地流入原水，设为始终曝气。以3.89L/小时×2.25小时的流出、0.75小时的流出停止为循环，将处理水以该循环从第一生物处理槽1向第二生物处理槽2移送。第一生物处理槽1的槽内的水量在7.8L～10L之间变动(水位上下浮动)。

在第二生物处理槽2中，在开始曝气的同时，从第一生物处理槽以如上所述的3.89L/小时导入处理水2.25小时(合计8.75L)。

持续2.25小时的曝气进行生物处理后，停止曝气，设为0.75小时的曝气停止期间(静沉期间)，以3小时为一个循环，进行生物处理。[曝气时间/ 曝气停止时间]比t₁/(t₂+t₃)为2.25/0.75＝3.0。

在曝气停止(静沉开始)后，在10分钟后，打开第一排出阀17a，在20 分钟后打开第二排出阀18a，在30分钟后打开第三排出阀19a，分别取出处理水。

来自于第二生物处理槽2的污泥取出量为2L/天(SRT为15天)。

其结果是，在第二生物处理槽2中生成了固液分离性非常好的污泥，处理水(第二生物处理槽2的上清液)的SS为50mg/L以下，对应于处理水SS 与取出污泥量而得的污泥转换率为0.1kg-SS/kg-COD_Cr。

[实施例2]

将一张聚氨酯制的片状载体(50×9.6×0.5cm)(载体填充率0.8％)以片的长度方向成为上下方向的方式设置在第二生物处理槽2中，除此以外，在与实施例1相同的条件下处理前述原水。将固定床载体的上端设定在距最低处的配管19的下端的水深的80％的高度处。

其结果是，在第二生物处理槽2中生成了固液分离性非常好的污泥，处理水(第二生物处理槽2的上清液)的SS为40mg/L以下，对应于处理水SS 与取出污泥而得的污泥转换率为0.06kg-SS/kg-COD_Cr。

[比较例1]

对于第二生物处理槽2，将移送时间t₁’及曝气时间t₁设为1小时，将曝气停止时间t₂+t₃设为0.9小时，以1.9小时为一个循环。[曝气时间/曝气停止时间]比t₁/(t₂+t₃)为1/0.9＝1.11。

从第一生物处理槽1向第二生物处理槽的移送水量为5.1L。t₁’/t₁＝1/1＝1。其他条件与实施例1相同。

其结果是，在第二生物处理槽2中，污泥的固液分离性变差，污泥的泄露频繁发生，处理水的SS到了100mg/L以上。对应于处理水SS与取出污泥量而得的污泥转换率为0.3kg-SS/kg-COD_Cr。

[比较例2]

将来自第二生物处理槽2的污泥取出量设为1.36L/天(SRT为22天)，除此以外，通过与实施例1相同的方法处理上述原水。

其结果是，在第二生物处理槽2中，凝集体捕食型微小动物逐渐繁殖，由于微细污泥泄露的缘故，第二生物处理水的SS到了50～100mg/L以上。

根据上述实施例及比较例确认了，通过本发明，实现了排水处理时产生的污泥的大幅度减量化、高负荷运行带来的处理效率的提高、以及处理水质的稳定保持。

用特定的实施方式对本发明进行了详细说明，但是，本领域技术人员很清楚，在不脱离本发明的目的和范围的情况下能进行各种变形。

本申请基于2015年10月16日申请的日本专利申请2015-204752，其全部内容通过引用而援引于此。

附图标记说明

1 第一生物处理槽；

2 第二生物处理槽。

Claims

1.一种有机性排水的生物处理方法，包括第一生物处理工序和第二生物处理工序，所述第一生物处理工序中，将有机性排水导入第一生物处理槽，通过分散菌进行好氧性生物处理，生成使有机物已转换为分散菌的第一生物处理水，所述第二生物处理工序中，将第一生物处理水导入第二生物处理槽，使微小动物捕食分散菌，生成第二生物处理水，

其特征在于，

将一个循环的时间设为2～6小时，

将第一工序的曝气时间t₁设为第二工序和第三工序的合计时间t₂+t₃的1.2～4倍，

将第二工序和第三工序的合计时间t₂+t₃设为0.5～3小时，

将第一工序中的第一生物处理水的流入时间t₁’与第一工序的曝气时间t₁之比t₁’/t₁设为1/3～1倍，

第一工序中，使第一生物处理水流入第二生物处理槽，同时对第二生物处理槽内进行曝气，使微小动物捕食含有分散菌的第一生物处理水所含的分散菌，

第三工序中，在第二工序后，在停止了曝气的状态下，将所述第二生物处理槽的槽容积的1/8～2/3的量的上清液作为第二处理水排出至槽外。

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，将第一生物处理槽的容积负荷COD_Cr设为2～20kg-COD_Cr/m³/天，第二生物处理槽的溶解性有机物的容积负荷COD_Cr设为0.01～0.20kg-COD_Cr/kg-SS/天。

3.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，将第一生物处理槽的溶解氧浓度控制为1mg/L以下。

4.如权利要求2所述的有机性排水的生物处理方法，其特征在于，将第一生物处理槽的溶解氧浓度控制为1mg/L以下。

5.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，以使第二生物处理槽的污泥滞留时间SRT成为10～20天的方式取出槽内污泥。

6.如权利要求2所述的有机性排水的生物处理方法，其特征在于，以使第二生物处理槽的污泥滞留时间SRT成为10～20天的方式取出槽内污泥。

7.如权利要求3所述的有机性排水的生物处理方法，其特征在于，以使第二生物处理槽的污泥滞留时间SRT成为10～20天的方式取出槽内污泥。

8.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，以使第二生物处理槽的污泥滞留时间SRT成为10～20天的方式取出槽内污泥。

9.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，将第一生物处理槽的运行设为间歇运行，该间歇运行包括：使有机性排水流入的流入工序；以及，在该流入工序后，对槽内进行曝气，通过细菌对所述有机性排水进行生物处理的工序。

10.如权利要求2所述的有机性排水的生物处理方法，其特征在于，将第一生物处理槽的运行设为间歇运行，该间歇运行包括：使有机性排水流入的流入工序；以及，在该流入工序后，对槽内进行曝气，通过细菌对所述有机性排水进行生物处理的工序。

11.如权利要求3所述的有机性排水的生物处理方法，其特征在于，将第一生物处理槽的运行设为间歇运行，该间歇运行包括：使有机性排水流入的流入工序；以及，在该流入工序后，对槽内进行曝气，通过细菌对所述有机性排水进行生物处理的工序。

12.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，将第一生物处理槽的运行设为间歇运行，该间歇运行包括：使有机性排水流入的流入工序；以及，在该流入工序后，对槽内进行曝气，通过细菌对所述有机性排水进行生物处理的工序。

13.如权利要求5所述的有机性排水的生物处理方法，其特征在于，将第一生物处理槽的运行设为间歇运行，该间歇运行包括：使有机性排水流入的流入工序；以及，在该流入工序后，对槽内进行曝气，通过细菌对所述有机性排水进行生物处理的工序。

14.如权利要求6所述的有机性排水的生物处理方法，其特征在于，将第一生物处理槽的运行设为间歇运行，该间歇运行包括：使有机性排水流入的流入工序；以及，在该流入工序后，对槽内进行曝气，通过细菌对所述有机性排水进行生物处理的工序。

15.如权利要求7所述的有机性排水的生物处理方法，其特征在于，将第一生物处理槽的运行设为间歇运行，该间歇运行包括：使有机性排水流入的流入工序；以及，在该流入工序后，对槽内进行曝气，通过细菌对所述有机性排水进行生物处理的工序。

16.如权利要求8所述的有机性排水的生物处理方法，其特征在于，将第一生物处理槽的运行设为间歇运行，该间歇运行包括：使有机性排水流入的流入工序；以及，在该流入工序后，对槽内进行曝气，通过细菌对所述有机性排水进行生物处理的工序。

17.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，将第一生物处理槽的运行设为连续式运行，该连续式运行一边使有机性排水连续流入一边进行曝气、或者一边使有机性排水连续流入一边进行曝气并且在停止有机性排水的流入后仍进行曝气。

18.如权利要求1至16中任一项所述的有机性排水的生物处理方法，其特征在于，将第一生物处理槽兼用作原水调节槽。

19.如权利要求17所述的有机性排水的生物处理方法，其特征在于，将第一生物处理槽兼用作原水调节槽。

20.如权利要求1至16、19中任一项所述的有机性排水的生物处理方法，其特征在于，将固定载体设置在第二生物处理槽中。

21.如权利要求17所述的有机性排水的生物处理方法，其特征在于，将固定载体设置在第二生物处理槽中。

22.如权利要求18所述的有机性排水的生物处理方法，其特征在于，将固定载体设置在第二生物处理槽中。

23.一种有机性排水的生物处理装置，

其具有：

设成串联两级式的第一生物处理槽及第二生物处理槽，

将有机性排水导入所述第一生物处理槽的机构，

将在所述第一生物处理槽中进行生物处理而得到的第一生物处理水导入第二生物处理槽的机构，

将所述第二生物处理槽内的水排出的机构，以及

将所述第二生物处理槽内的污泥排出的机构，

所述第一生物处理槽是通过利用细菌对导入槽内的有机性排水进行生物处理从而将有机物转换为分散菌的生物处理槽，

所述第二生物处理槽是使微小动物捕食来自第一生物处理槽的含有分散菌的第一生物处理水中的分散菌的生物处理槽，

其特征在于，

具有控制机构来用于进行权利要求1所述方法的运行。