CN1296292C

CN1296292C - 排水处理方法

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Publication number: CN1296292C
Application number: CNB2004100001617A
Authority: CN
Inventors: 藤井弘明; 三浦勤; 小林悟朗; 马场泰弘
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 2003-01-09
Filing date: 2004-01-08
Publication date: 2007-01-24
Anticipated expiration: 2024-01-08
Also published as: US20040134856A1; CN1517310A; TW200424137A; EP1440944A1; SG125100A1; KR20040064228A; JP2004216207A

Abstract

本发明涉及一种排水处理方法，其具有：污泥沉淀处理，在需氧条件下通过活性污泥曝气槽(3)使排水和活性污泥接触后，用沉淀槽(4)沉淀该污泥，得到上清液；污泥浓度保持处理，将来自沉淀槽(4)的沉淀污泥的一部分返送到活性污泥曝气槽(3)，将活性污泥曝气槽(3)的污泥浓度保持一定；剩余污泥全氧化处理，将来自沉淀槽(4)的上述返送成份以外的沉淀污泥作为剩余污泥送到全氧化槽(5)，在全氧化槽(5)内保持使污泥的增殖速度和污泥自身氧化的速度平衡的全氧化状态；剩余污泥过滤处理，用具有5微米以下的孔径的分离膜(6)过滤含有全氧化槽(5)内的污泥的液体，排出全氧化槽的水量增加部分的滤液。

Description

排水处理方法

技术领域

本发明涉及排出的污泥非常少，可降低膜过滤设备的设备费和操作成本的排水处理方法。

背景技术

以往，对于排水处理主要使用活性污泥法。按照该活性污泥法，通过活性污泥曝气槽在需氧条件下使排水和活性污泥(由需氧性微生物构成的絮凝物)接触进行有机物的分解后，在沉淀槽沉降该污泥得到上清液。此时，将一部分污泥返回到活性污泥曝气槽，将一部分作为剩余污泥排出，该法可在BOD(生物学的需氧量)容积负荷0.3～0.8kg/m³·日左右的条件下进行稳定的运转(例如，非专利文献1)，但是活性污泥曝气槽需要大型化。另一方面，正在开发可以高浓度地保持微生物的载体，使用它可加以2～5kg/m³·日的高BOD容积负荷，使曝气槽小型化(例如，非专利文献2)。

对于以往的活性污泥法，在实施上述高的BOD容积负荷进行运转时，存在着处理不充分、或者污泥的沉降性降低，在后段的沉淀槽的污泥分离困难，不能连续稳定运转的问题。另外，据说以往所除去的BOD成份约50％转换为污泥(剩余污泥)，需要将其排出到系统之外，进行脱水后掩埋或焚烧等的最终处理。另外，通过不排出污泥，制作污泥的增殖速度和污泥自身氧化的速度平衡的全氧化状态，在理论上可构成不产生剩余污泥的系统，但在活性污泥曝气槽内作成全氧化状态时，由于在活性污泥曝气槽内的MLSS(污泥浓度)非常高，所以存在必须设置非常大的活性污泥槽的缺点。另外，此时也产生污泥微细化后不能用自然沉降进行污泥分离的问题。

与此相反，对于使用载体的方法(以下，将其称为“载体法”。)，由于可加上高负荷，所以可将曝气槽小型化，但是其另一方面产生不沉降分离的微细污泥。本发明者们已经提出了通过将使用载体的需氧处理和全氧化槽及分离膜组合，不产生剩余污泥的排水处理装置及排水处理方法(例如，专利文献1)，但由于用膜过滤需氧处理了的排水的总量，所以存在膜过滤设备变大设备费及操作成本非常大的问题。

[非专利文献1]

防公害技术和法规编辑委员会编，“五订·防公害技术和法规(水质篇)”产业环境管理协会发行，第7版，平成13年6月12日，P197

[非专利文献2]

(环境保全·废弃物处理总技术指南)”，工业调查会，平成14年2月12日发行，P70

[专利文献1]

日本专利公开2001-205290号公报

发明内容

鉴于进行上述课题的本发明，其目的在于提供可非常少地排出污泥，降低膜过滤设备的设备费和操作成本的排水处理方法。

为了达到上述目的，本发明的排水处理方法，其具有：污泥沉淀处理，在需氧条件下通过活性污泥曝气槽使排水和活性污泥接触后，用沉淀槽沉淀该污泥，得到上清液；污泥浓度保持处理，将来自沉淀槽的沉淀污泥的一部分返送到活性污泥曝气槽，将活性污泥曝气槽的污泥浓度保持一定；剩余污泥全氧化处理，将来自沉淀槽的上述返送成份以外的沉淀污泥作为剩余污泥送到全氧化槽，在全氧化槽内保持使污泥的增殖速度和污泥自身氧化的速度平衡的全氧化状态；剩余污泥过滤处理，用具有5微米以下的孔径的分离膜过滤含有全氧化槽内的污泥的液体，排出全氧化槽的水量增加部分的滤液；全氧化槽中的溶解性BOD污泥负荷是在0.08kg-BOD/Kg-MLSS·日以下运转。

优选的是，上述污泥沉淀处理，是在加上1kg/m³·日以上的高BOD容积负荷，在需氧条件下通过载体流动曝气槽使排水和载体接触后，在需氧条件下通过活性污泥曝气槽使排水和活性污泥接触，卷入在上述载体流动曝气槽发生的微细化了的污泥，提高污泥的沉降性后，用沉淀槽沉淀该污泥得到上清液的处理。

在全氧化槽中，通过以低污泥负荷进行曝气，可使污泥的增殖和污泥自身氧化的速度平衡，使表面排出污泥非常少。为此，全氧化槽的溶解性BOD污泥负荷，优选的是0.08kg-BOD/kg-MLSS(混合液悬浮物)·日以下，更优选的是0.05kg-BOD/kg-MLSS·日以下。通常，在以这样低的污泥负荷运转时，污泥分散化，不能成为自然沉降，在沉淀槽中分解是不可能的。

本发明的排水处理方法，仅是将污泥沉淀处理及污泥浓度保持处理后的污泥增殖部分导入到全氧化槽中，通过用分离膜过滤，可继续进行剩余污泥发生量非常少的运转。在剩余污泥全氧化槽处理中，由于在BOD成份基本被分解后仅对污泥增加部分进行全氧化就可以，所以不需要大的全氧化槽，通过以低的污泥浓度使污泥增加和自身氧化速度平衡，可将排出污泥的量作成非常少。另外，由于分离膜仅过滤全氧化槽的水量增加部分，所以与过滤排水总量比较，可非常低地抑制膜过滤设备的设备费和运转成本。进而，通过使用载体流动曝气槽，可进行高负荷运转且使曝气槽小型化。

优选的是进而具有防止富营养化处理步骤，该处理是将在剩余污泥过滤处理排出的过滤液的总量或一部分返送到载体流动曝气槽和/或活性污泥曝气槽。由于全氧化槽的过滤液进行污泥的自身氧化，所以含有从微生物溶出的氮、磷。若只是将其排出到系统之外，由于成为富营养化的原因，若将其返送到以除去BOD成份作为目的的曝气槽中，可作为除去BOD成份的营养源使用，可减少排出的氮、磷，且可减少作为营养源添加的氮、磷。通过排水的组成和运转方法也可出现完全不添加氮、磷的情况。在专利文献1的方法中，即使适用过滤液的返送，由于水量多，所以氮、磷浓度小，不仅营养源的减少效果小，而且增加了应该过滤的水量几乎没有好处。

附图说明

图1是模式地表示本发明的第1实施方式的排水处理方法的处理流程图。

图2是表示设置分离膜的方法的一个例子。

图3是表示设置分离膜的方法的另一个例子。

图4是表示设置分离膜的方法的又一个例子。

图5是模式地表示本发明的第2实施方式的排水处理方法的处理流程图。

图6是模式地表示本发明的第3实施方式的排水处理方法的处理流程图。

图7是模式地表示本发明的第4实施方式的排水处理方法的处理流程图。

图8是模式地表示比较例的全氧化槽和第2沉淀槽的配置图。

图9是模式地表示比较例的排水处理设备的配置图。

图10是模式地表示比较例的排水处理设备的配置图。

具体实施方式

以下，按照附图说明本发明。

图1是表示本发明的第1实施方式的排水处理方法的处理流程图。

(污泥沉淀处理)

原水根据需要除去油分、除去夹杂物等的前处理后，将原水导入到图1的活性污泥曝气槽3中，用上述的常规方法可进行活性污泥曝气槽3及其后的沉淀槽4的运转，但为了使沉淀槽4的污泥沉降性良好，必须以适当的污泥负荷进行运转。作为BOD污泥负荷，优选的是0.1～0.3kg-BOD/kg-MLSS·日左右。

接着，将在活性污泥曝气槽3处理了的处理水导入到沉淀槽4中，对于沉淀槽4，通过自然沉降按照常规方法将从活性污泥全氧化槽3流出的剩余污泥沉淀，上清液作为处理水排出到系统之外。

(污泥浓度保持处理)

在沉淀槽4下部，一般作为MLSS以10,000mg/升程度沉降污泥，但为了将沉降了的污泥和上清液的界面保持一定，从沉淀槽4下部定量或定期地排出，将一部分返送到活性污泥曝气槽3中，使用于将MLSS保持一定。

(剩余污泥全氧化槽处理)

沉降了的污泥的残余相当于增殖污泥部分的剩余污泥，将其导入到全氧化槽5。在全氧化槽5通过以低的污泥负荷进行曝气，使污泥的增殖和污泥自身氧化的速度平衡，表面上排出污泥非常少。为此，全氧化槽5的溶解性BOD(以下，简称为s-BOD。)污泥负荷，优选的是0.08kg-BOD/kg-MLSS·日以下、更优选的是0.05kg-BOD/kg-MLSS·日以下。

(剩余污泥过滤处理)

含有全氧化槽5内的污泥的液体使用分离膜6分离成污泥和水，将污泥封闭在全氧化槽5内的同时，排出水量增加部分的过滤液(过滤水)。

本发明使用的分离膜6的形状没有特别限制，可从中空丝膜、管状膜、平膜等适宜选择使用，但在使用中空丝膜时，可更多地得到每单位容积膜的膜面积，从使整个过滤装置小型化看是理想的。

另外，对于构成分离膜的材料也没有特别限制，例如可根据使用条件、所希望的过滤性能等选择例如由聚烯烃系、聚砜系、聚醚砜系、乙烯-乙烯醇共聚物系、聚丙烯腈系、醋酸纤维素系、聚偏氟乙烯系、聚全氟乙烯系、聚甲基丙烯酸酯系、聚酯系、聚酰胺系等的有机高分子系的材料构成的膜、由陶瓷系等的无机系的材料构成的膜。用聚乙烯醇系树脂进行亲水化处理了的聚砜系树脂、添加了亲水性高分子的聚砜系树脂、聚乙烯醇系树脂、聚丙烯腈系树脂、醋酸纤维素系树脂、亲水化处理了的聚乙烯系树脂等的亲水性材料构成的，由于具有高的亲水性，从SS成份的难附着性、附着了的SS成份的剥离性优良上看是理想的，但也可使用由其他的材料构成的中空丝膜。在使用有机高分子系的材料时，可以是将多个成份共聚的，或者也可以是混合了多种材料的。

作为分离膜的材料使用有机高分子系的材料时，对制造方法没有特别的限制，根据材料的特性及所希望的分离膜的形状和性能，可以从公知的方法中选择适宜的方法。

本发明中使用的分离膜的孔径，考虑污泥和水的分离性能优选的是5微米以下。另外，更优选的是0.1微米以下。这里所说的孔径是指胶体硅、乳液、乳胶等的孔径已知的各种基准物质用分离膜过滤时可以排出其90％的基准物质的粒径。如果是超过滤膜，则根据上述那样的基准物质的粒径，求出孔径是不可能的，但是使用已知的蛋白质，进行同样的测定时，最好流分分子量是3,000以上的。优选的孔径是均匀的。

本发明中，该分离膜是模块化后用于过滤。根据分离膜的形状、过滤方法、过滤条件，洗涤方法等，可以适宜地选择模块的形式，填装1根或者多根的装有膜元件后构成模块也可以。例如作为中空丝膜构成的模块的形态，可以举出可以将数十根到数十万根的中空丝膜捆成束，在模块内做成U字型的、中空丝纤维束的一端用适当的密封材料一次密封的、中空丝纤维束的一端用适当的密封材料每根以不固定的状态(自由状态)密封的、中空丝纤维束的两端做成开口的等。另外，形状也不是特别限定，例如，圆筒状或者网状的都可以。

分离膜，一般膜孔堵塞而过滤能力下降，但是可以用物理的、化学的方法进行洗涤而使其再生。再生条件，是根据构成分离模块的材料、形状、孔径等适宜地进行选择，例如作为中空丝模块的物理洗涤方法，可以举出膜过滤水逆洗、气体逆洗、冲洗、气体鼓泡等。另外。作为化学洗涤方法可以举出盐酸、硫酸、硝酸、草酸及柠檬酸等的酸类洗涤的方法，用氢氧化钠等的碱类洗涤的方法，次氯酸钠及过氧化氢等的氧化剂洗涤的方法，用乙二胺四醋酸等的螯合剂洗涤的方法等。

本发明可以采用的分离膜的设置例以及膜过滤装置的构成例表示在图2～图4中。作为过滤的方式，可以举出，如图2所示，将含有分离膜6的模块等设置在全氧化槽5的外部，用循环泵7循环含有污泥的原液，同时将其一部分进行过滤的方式，如图3所示，将含有分离膜6的模块等设置在全氧化槽5的外部，用加压泵8加压含有污泥的原液，供给模块后过滤全量的方式，以及如图4所示，将含有分离膜6的模块等浸渍在全氧化槽5的内部，用吸引泵9吸引过滤的方式等。另外，根据全氧化槽和模块的配置，利用落差代替加压泵8和吸引泵9也是可以的。

此外，图2所示的方式中，一般可以进行高过滤流束的运行，具有膜面积少就可以完成的优点，但是其缺点是为了使含有污泥的原液循环需要很大的能量。另一方面，如图3所示的方式，具有设置空间及能量少的优点，但是一般过滤流束低需要大的膜面积的缺点。另外，图4所示将分离膜6浸渍在全氧化槽5内部，通过吸引和落差过滤的方式时，是在散气装置的上部设置含有分离膜的模块等，利用散气对膜表面洗涤的效果，可以抑制膜孔堵塞。为了实施本发明，可以新设置排水处理设备，也可以对现有设备进行改造。

图5表示本发明的第2实施方式的排水处理方法的处理流程，第2实施方式与第1实施方式只是污泥沉淀处理不同。

(污泥沉淀处理)

首先，将原水，根据需要除油、夹杂物等进行预处理后，导入到图5的第一曝气槽的载体流动曝气槽2。作为载体可以使用公知的各种载体，但是优选的是使用从凝胶状载体、塑料载体及纤维状载体选择出的1种载体，或者这些载体的2种以上组合使用。特别是从处理性能高和流动性方面来看，优选的是缩醛化聚乙烯醇系凝胶载体。载体的填充率，从处理效率和流动性来看优选的是槽容积的3％以上50％以下，更优选的是5％以上30％以下。该系统中，为了尽可能将载体流动曝气槽2小型化，载体流动曝气槽2中的s-BOD的容积负荷最好是1kg/m³·日以上。这里所说的s-BOD(溶解性BOD)是指用孔径0.45μ的膜过滤后测定的BOD，除去微生物的BOD。s-BOD容积负荷越高，载体流动曝气槽2越可小型化。通过适宜地选择载体的种类和填充率，可以进行2kg/m³·日以上或者5kg/m³·日以上的运行。

在载体流动曝气槽2中大部分，优选的是除去90％以上、更优选的是除去95％以上的s-BOD成份的处理水，接着，导入到作为第2曝气槽的活性污泥曝气槽3中。在载体流动曝气槽2，由于通过非常高地负荷运行使污泥微细化，所以不能直接自然沉降污泥。为此，有必要导入到该活性污泥曝气槽3中被沉降性优良的活性污泥吸附。活性污泥曝气槽3及连着它的沉淀槽4可通过上述常规方法运行，但由于流入沉淀槽4的原水在载体流动曝气槽2中除去大部分的s-BOD成份，所以有负荷过小难以稳定运行的情况。此时，优选的是将原来流入到载体流动曝气槽2中的原水的一部分直接导入到活性污泥曝气槽3中，或者例如将甲醇等的BOD源供给到活性污泥曝气槽3一边施加适度的负荷一边进行运行。

沉淀槽4中按照常规方法，从活性污泥曝气槽3流出的剩余污泥用自然沉淀进行沉淀，将上清液作为处理水排出系统外。沉淀槽下部，一般作为MLSS以10,000mg/升的程度沉降污泥，但是为了将沉降的污泥和上清液保持一定的界面，定量地或者定期地从沉淀槽下部取出污泥，一部分返送到活性污泥曝气槽3，以便使MLSS保持一定，余下的导入全氧化槽5。以下的处理流程与第1实施方式相同，所以省略其说明。

图6表示了本发明实施例3所涉及的排水处理方法的处理流程。实施方式3，是在实施方式1中，具有防止富营养化处理，进而将剩余污泥过滤处理排出的过滤液(过滤水)的全量或者一部分返送到活性污泥曝气槽3。

通过返送到活性污泥曝气槽3，含有在过滤水中的氮、磷可以作为BOD成份除去的营养源使用，削减排出的氮、磷的基础上，可以削减作为营养源添加的氮、磷。

图7表示了本发明实施例4所涉及的排水处理方法的处理流程。实施方式4，是在实施方式2中，具有防止富营养化处理，进而将剩余污泥过滤处理排出的过滤液(过滤水)的全量或者一部分返送到载体流动曝气槽2和/或活性污泥曝气槽3。

通过使用载体流动曝气槽2，可以进行高负荷运转的同时，通过返送到载体流动曝气槽2和/或活性污泥曝气槽3，同样地含有在过滤水中的氮、磷可以作为BOD成份除去营养源使用，削减排出的氮、磷的基础上，可以削减作为营养源添加的氮、磷。

实施例

以下通过实施例详细地说明本发明。

实施例1

按照图1所表示的流程，使用由容量为800m³的活性污泥曝气槽、容量120m³的沉淀槽、容量为200m³的全氧化槽及膜过滤设备构成的排水处理装置，实施BOD以1,000mg/升进行400m³/日的化学排水的处理试验。从沉淀槽返送污泥，以便使活性污泥曝气槽的MLSS达到大约3,000mg/升。沉淀槽中的污泥沉降性是良好的，处理水的BOD是10mg/升以下，SS(悬浮物质)是10mg/升以下。另外，为了保持沉淀槽的污泥界面一定，将沉淀污泥的一部分送到全氧化槽(此时的流量大约是10m³/日)。全氧化槽的外部设置膜过滤装置，其是由聚砜树脂构成，装有1根孔径0.1μm、膜面积10m²的中空丝膜的模块，内压循环过滤方式(循环线速度2.5m/s)、过滤速度大约1.1m³/m²/日的恒定流量进行过滤，每过滤15分钟，在1次的膜过滤水逆洗的条件下进行膜过滤，一边膜过滤水全部排出到全氧化槽的外部，一边进行运转。最初全氧化槽是在充满水的状态下开始运转。慢慢地增加MLSS，大约恒定在10,000mg/升。此时的s-BOD的负荷是0.05kg-BOD/Kg-MLSS·日。此时，膜压差慢慢增大，大约6个月要进行一次用次氯酸钠的化学洗涤。可以连续运转1年，全氧化槽的MLSS大约是稳定在10,000mg/升，一次也没有进行将污泥排出到系统外。膜过滤水的BOD是2mg/升以下，SS是零。

实施例2

按照图1所表示的流程，使用由容量为120m³的活性污泥曝气槽、容量6m³的沉淀槽、容量为30m³的全氧化槽及模过滤设备构成的排水处理装置，实施BOD以3,000mg/升、20m³/日的化学排水的处理试验。从沉淀槽返送污泥，以便使活性污泥曝气槽的MLSS达到大约3500mg/升。沉淀槽中的污泥沉降性是良好的，处理水的BOD是10mg/升以下，SS是10mg/升以下。另外，为了保持沉淀槽的污泥界面一定，将沉淀污泥的一部分送到全氧化槽(此时的流量大约是3m³/日)。全氧化槽的外部设置膜过滤装置，其是由聚砜树脂构成，装有1根流分分子量13,000、膜面积5m²的中空丝膜的模块，内压循环过滤方式(循环线速度2m/s)、过滤速度大约0.7m³/m²/日的恒定流量进行过滤，每过滤20分钟，在1次的膜过滤水逆洗的条件下进行膜过滤，一边膜过滤水全部排出到全氧化槽的外部，一边进行运转。最初全氧化槽是在充满水的状态下开始运转。慢慢地增加MLSS，大约恒定在9,000mg/升。此时的s-BOD的负荷是0.04kg-BOD/Kg-MLSS·日。连续地运转2年，但是全氧化槽的MLSS大约是稳定在9,000mg/升，一次也没有进行将污泥排出到系统外。膜过滤水的BOD是3mg/升以下，SS是零。

实施例3

按照图5所表示的流程，使用由容量为160m³的载体流动曝气槽、容量140m³的活性污泥曝气槽、容量120m³的沉淀槽、容量为60m³的全氧化槽及模过滤设备构成的排水处理装置，实施BOD以1,000mg/升进行400m³/日的化学排水的处理试验。原水的大部分导入到载体流动曝气槽，但是为了使活性污泥曝气槽的污泥负荷保持在大约0.1kg-BOD/kg-MLSS·日，将一部分原水分注到活性污泥曝气槽。向载体流动曝气槽中加入缩醛化聚乙烯醇系凝胶体(直径大约4mm)8m³。从沉淀槽返送污泥，以便使活性污泥曝气槽的MLSS达到大约3,000mg/升。沉淀槽中的污泥沉降性是良好的，处理水的BOD是10mg/升以下，SS是10mg/升以下。另外，为了保持沉淀槽的污泥界面一定，将沉淀污泥的一部分送到全氧化槽(此时的流量大约是6m³/日)。全氧化槽的外部设置膜过滤装置，其是由聚砜树脂构成，装有1根流分分子量13,000、膜面积10m²的中空丝膜的模块，内压循环过滤方式(循环线速度2.5m/s)、过滤速度大约0.7m³/m²/日的恒定流量进行过滤，一边将膜过滤水全部排出到全氧化槽的外部，一边进行运转。最初全氧化槽是在充满水的状态下开始运转。慢慢地增加MLSS，大约恒定在10,000mg/升。此时的s-BOD的负荷是0.05kg-BOD/Kg-MLSS·日。此时的膜压差增大，大约每6个月，需要进行1次的用次氯酸钠的洗涤。连续地运转1年，但是全氧化槽的MLSS大约是稳定在10,000mg/升，一次也没有进行将污泥排出到系统外。膜过滤水的BOD是2mg/升以下，SS是零。

实施例4

按照图5所表示的流程，使用由容量为25m³的载体流动曝气槽、容量20m³的活性污泥曝气槽、容量6m³的沉淀槽、容量为10m³的全氧化槽及膜过滤设备组成的排水处理装置，实施BOD3,000mg/升、20m³/日的化学排水的处理试验。原水的大部分导入到载体流动曝气槽，但是为了使活性污泥曝气槽的污泥负荷保持在大约0.1kg-BOD/kg-MLSS·日，将一部分原水分注到活性污泥曝气槽。向载体流动曝气槽中加入缩醛化聚乙烯醇系凝胶体(直径约4mm)2m³。从沉淀槽返送污泥，以便使活性污泥曝气槽的MLSS达到大约3500mg/升。沉淀槽中的污泥沉降性是良好的，处理水的BOD是10mg/升以下，SS是10mg/升以下。另外，为了保持沉淀槽的污泥界面一定，将沉淀污泥的一部分送到全氧化槽(此时的流量大约是0.9m³/日)。另外，全氧化槽的外部设置膜过滤装置，其是由聚砜树脂构成，装有1根流分分子量13,000、膜面积1m²的中空丝膜的模块，内压循环过滤方式(循环线速度2m/s)、过滤速度大约1m³/m²/日的恒定流量进行过滤，一边将膜过滤水全部排出到全氧化槽的外部，一边进行运转。物理洗涤是每过滤15分钟进行1次膜过滤水逆洗涤，排出的浓缩液全量返送到全氧化槽中。最初全氧化槽是在充满水的状态下开始运转的。慢慢地增加MLSS，大约恒定在9,000mg/升。此时的s-BOD的污泥负荷是0.04kg-BOD/Kg-MLSS·日。进行约2年连续运转，但是全氧化槽的MLSS大约是稳定在9,000mg/升，一次也没有将污泥排出到系统外。膜过滤水的BOD是3mg/升以下，SS是零。

比较例1

与实施例4相同地使用由排水(BOD以3,000mg/升、20m³/日的化学排水)容量为20m³的载体流动曝气槽、容量20m³的活性污泥曝气槽、容量6m³的沉淀槽组成的排水处理设备，实施处理试验。从沉淀槽返送污泥，以便使活性污泥曝气槽的MLSS达到大约3500mg/升。沉淀槽中的污泥沉降性是良好的，处理水的BOD是10mg/升以下，SS是10mg/升以下。可是沉淀槽的污泥界面慢慢上升，从沉淀槽向处理水夹带溢流的污泥，处理水的水质恶化。如果不将污泥排出系统外运转是不可能的。

比较例2

与实施例4相同地使用由排水(BOD以3,000mg/升、20m³/日的化学排水)容量为20m³的载体流动曝气槽、容量20m³的活性污泥曝气槽、容量6m³的沉淀槽组成的排水处理装置，实施处理试验。从沉淀槽返送污泥，以便使活性污泥曝气槽的MLSS达到大约3500mg/升。沉淀槽中的污泥沉降性是良好的，处理水的BOD是10mg/升以下，SS是10mg/升以下。可是为了使沉淀槽的污泥界面保持一定，将沉降污泥的一部分送到全氧化槽(此时的流量是大约0.5m³/日)。如图8所示，虽然在第2沉淀槽想要沉降分离全氧化槽的液体，但是污泥微粉细化，沉降分离是不可能的。

比较例3

与实施例3相同地将原水(BOD是1,000mg/升、400m³/日的化学排水)按照图9的处理流程，使用容量为160m³的载体流动曝气槽、容量190m³的活性污泥曝气槽及膜过滤设备组成的排水处理装置，实施处理试验。全氧化槽的外部设置膜过滤装置，其是由聚砜树脂构成，装有14根流分分子量13,000、膜面积33m²的中空丝膜的模块，内压循环过滤方式(循环线速度2.5m/s)、过滤速度大约1m³/m²/日的恒定流量进行过滤，一边将膜过滤水全部排出到全氧化槽的外部，一边进行运转。最初全氧化槽是在充满水的状态下开始运转。慢慢地增加MLSS，大约恒定在10,000mg/升。此时的s-BOD的污泥负荷是0.05kg-BOD/Kg-MLSS·日。此时的膜压差慢慢地增大，大约每6个月，需要进行1次用次氯酸钠的洗涤。连续地运转1年，但是全氧化槽的MLSS大约是稳定在10,000mg/升，一次也没有进行将污泥排出到系统外。膜过滤水的BOD是2mg/升以下，SS是零。虽然可以进行非常良好的运转，但是与实施例1比较，必须用分离膜过滤60倍以上的分离液，存在着膜过滤设备的设置成本及运转成本(特别是动力费)非常大的问题。

实施例5

按照图6所表示的流程，使用由容量为120m³的活性污泥曝气槽、容量6m³的沉淀槽、容量为30m³的全氧化槽及膜过滤设备组成的排水处理装置，实施BOD3,000mg/升、20m³/日的化学排水的处理试验。原水中由于不含有氮、磷，所以添加相当BOD∶N∶P＝100∶5∶1的尿素·磷酸。从沉淀槽返送污泥，以便使活性污泥曝气槽的MLSS达到大约3500mg/升。沉淀槽中的污泥沉降性是良好的，处理水的BOD是10mg/升以下，SS是10mg/升以下。另外，为了保持沉淀槽的污泥界面一定，将沉淀污泥的一部分送到全氧化槽(此时的流量大约是1.6m³/日)。另外，全氧化槽的外部设置膜过滤装置，其是由聚砜树脂构成，装有1根流分分子量13,000、膜面积10m²的中空丝膜的模块，内压循环过滤方式(循环线速度2m/s)、过滤速度以大约1m³/m²/日的恒定流量进行过滤，一边将膜过滤水返送到污泥曝气槽一边进行运转。物理洗涤是每过滤15分钟进行1次膜过滤水逆洗涤，排出的浓缩液全量返送到全氧化槽中。全氧化槽最初是在充满水的状态下开始运转的。慢慢地增加MLSS，大约恒定在9,000mg/升。此时的s-BOD的污泥负荷是0.04kg-BOD/Kg-MLSS·日。另外，一边观察返送到曝气槽的膜过滤水的氮、磷的浓度，一边减少添加到曝气槽中的氮、磷的量，大约经过3周后。则不需要添加氮、磷。进行约2年连续运转，MLSS大约是稳定在9,000mg/升，一次也没有将污泥排出到系统外。

实施例6

按照图7所表示的流程，使用由容量为160m³的载体流动曝气槽、容量为140m³的活性污泥曝气槽、容量120m³的沉淀槽、容量为60m³的全氧化槽及膜过滤设备组成的排水处理装置，实施BOD1,000mg/升、400m³/日的化学排水的处理试验。原水的大部分导入到载体流动曝气槽，但是为了使活性污泥曝气槽的污泥负荷保持在大约0.1kg-BOD/kg-MLSS·日，将一部分原水分注到活性污泥曝气槽。向载体流动曝气槽中加入缩醛化聚乙烯醇系凝胶载体(直径约4mm)8m³。原水中由于不含有氮、磷，所以添加相当BOD∶N∶P＝100∶5∶1的尿素·磷酸。从沉淀槽返送污泥，以便使活性污泥曝气槽的MLSS达到大约3,000mg/升。沉淀槽中的污泥沉降性是良好的，处理水的BOD是10mg/升以下，SS是10mg/升以下。另外，为了保持沉淀槽的污泥界面一定，将沉淀污泥的一部分送到全氧化槽(此时的流量大约是10m³/日)。另外，全氧化槽的外部设置膜过滤装置，其是由聚砜树脂构成，装有1根流分分子量13,000、膜面积10m²的中空丝膜的模块，内压循环过滤方式(循环线速度2.5m/s)、过滤速度以大约0.7m³/m²/日的恒定流量进行过滤，一边将膜过滤水返送到活性污泥曝气槽一边进行运转。全氧化槽最初是在充满水的状态下开始运转的。慢慢地增加MLSS，大约恒定在10,000mg/升。此时的s-BOD的污泥负荷是0.05kg-BOD/Kg-MLSS·日。另外，一边观察返送到曝气槽的膜过滤水的氮、磷的浓度，一边减少添加到曝气槽中的氮、磷的量，大约经过1个月后，则不需要添加氮、磷。除去BOD完全没有问题。此期间，慢慢地增加膜差压，大约每6个月要进行一次的用次氯酸钠的洗涤，进行约1年连续运转，MLSS大约是稳定在10,000mg/升，一次也没有将污泥排出到系统外。

比较例4

与实施例6相同地将原水(BOD是1,000mg/升、400m³/日的化学排水)按照图10的处理流程，使用容量为160m³的载体流动曝气槽、容量190m³的全氧化槽及膜过滤设备组成的排水处理装置，实施处理试验。原水的大部分导入到载体流动曝气槽，但是为了使活性污泥曝气槽的污泥负荷保持在大约0.1kg-BOD/kg-MLSS·日，将一部分原水分注到活性污泥曝气槽。向载体流动曝气槽中加入缩醛化聚乙烯醇系凝胶载体(直径约4mm)16m³。原水中由于不含有氮、磷，所以添加相当BOD∶N∶P＝100∶5∶1的尿素·磷酸。全氧化槽的外部设置膜过滤装置，其是由聚砜树脂构成，装有14根流分分子量13,000、膜面积33m²的中空丝膜的模块，内压循环过滤方式(循环线速度2.5m/s)、以过滤速度大约1m³/m²/日的恒定流量进行过滤，一边将膜过滤水排出到全氧化槽的外部一边进行运转。全氧化槽最初是在充满水的状态下开始运转的。慢慢地增加MLSS，大约恒定在10,000mg/升。此时的s-BOD的污泥负荷是0.05kg-BOD/Kg-MLSS·日。此期间，慢慢地增加膜差压，大约每6个月要进行一次的用次氯酸钠的化学洗涤，进行约1年连续运转，全氧化槽的MLSS大约在10,000mg/升，一次也没有将污泥排出到系统外。但是与实施例1比较，必须用分离膜过滤60倍以上的分离液，存在着膜过滤设备的设置成本及运转成本(特别是动力费)非常大的问题。另外，膜过滤水的BOD是2mg/升以下，SS是零，但是显示了全氮是50mg/升、全磷是10mg/升的高值。想把该过滤液的一部分返送到载体流动曝气槽，但是作为代替添加的氮、磷，必需要将几乎全量的过滤液进行返送，由于不能运转只能停止。返送过滤流量的20％(80m³/日)时，过滤量也达不到，必需追加1根中空丝膜模块，此时添加的氮、磷的削减量大约只有10％，没有返送的优点。

参照上述的附图说明了合适的实施方式，但是只要是本领域人员，看了本说明书很容易地想到在自明的范围内进行各种的变更和修改。

Claims

1.一种排水处理方法，其具有：污泥沉淀处理，在需氧条件下通过活性污泥曝气槽使排水和活性污泥接触后，用沉淀槽沉淀该污泥，得到上清液；污泥浓度保持处理，将来自沉淀槽的沉淀污泥的一部分返送到活性污泥曝气槽，将活性污泥曝气槽的污泥浓度保持一定；剩余污泥全氧化处理，将来自沉淀槽的上述返送成份以外的沉淀污泥作为剩余污泥送到全氧化槽，在全氧化槽内保持使污泥的增殖速度和污泥自身氧化的速度平衡的全氧化状态；剩余污泥过滤处理，用具有5微米以下的孔径的分离膜过滤含有全氧化槽内的污泥的液体，排出全氧化槽的水量增加部分的滤液；全氧化槽中的溶解性BOD污泥负荷是在0.08kg-BOD/Kg-MLSS·日以下运转。

2.根据权利要求1所述的排水处理方法，其中上述污泥沉淀处理，是在需氧条件下通过载体流动曝气槽使排水和载体接触后，在需氧条件下通过活性污泥曝气槽使排水和活性污泥接触，而后通过沉淀槽沉降该污泥得到上清液的处理。

3.根据权利要求1所述的排水处理方法，其中进而具有防止富营养化处理，将剩余污泥过滤处理排出的过滤液的全量或者一部分返送到活性污泥曝气槽。

4.根据权利要求2所述的排水处理方法，其中进而具有防止富营养化处理，将剩余污泥过滤处理排出的过滤液的全量或者一部分返送到载体流动曝气槽和/或活性污泥曝气槽。

5.根据权利要求2所述的排水处理方法，其中载体流动曝气槽中的载体是从凝胶状载体、塑料载体及纤维状载体选择出的一种以上的载体。

6.根据权利要求5所述的排水处理方法，其中载体流动曝气槽中的载体是缩醛化聚乙烯醇系凝胶。

7.根据权利要求1所述的排水处理方法，其中剩余污泥过滤处理中的分离膜是中空丝膜。