CN1429777A - 废水生物学处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明的废水生物学处理装置具有，含有活性污泥和酵母菌的混合系微生物群的反应槽4、调整投入废水的调整槽2、使反应槽4暴露于空气的散气手段5、固液分离从反应槽4流出的水的固液分离槽9。该废水生物学处理装置即使在高负荷或负荷变动大的情况下也能稳定地进行处理，而且节省空间。

Description

废水生物学处理装置

技术领域

本发明涉及微生物处理有机性废水的废水生物学处理装置。

背景技术

现有的有机性废水(例如，含有己烷萃取物质的废水)是通过活性污泥处理、加压浮上处理、活性污泥处理和加压浮上处理组合等进行处理的。

活性污泥处理是在具有主要由活性污泥构成的生物相的反应槽中投入废水，一边使反应槽暴露于空气，一边通过活性污泥氧化分解废水中的有机物的处理。该活性污泥处理一般用活塞流式的装置进行。

加压浮上处理是不利用微生物的物理化学的处理方法，适用于从旅馆、饭店的厨房排出的废水等油脂含量多的废水处理。该加压浮上处理是在废水中加入含有空气的加压水，分离、除去浮上来的油脂成分的处理。

活性污泥处理和加压浮上处理组合的处理是通过加压浮上处理除去油脂成分后再进行活性污泥处理。

另外，近年来高浓度的有机性废水使用含有主要由能够分解有机物的酵母菌构成的微生物群的反应槽通过高负荷运转进行处理。该处理在含有主要由能够分解有机物的酵母菌构成的微生物群的反应槽中放入废水，一边使反应槽由能够分解，一边通过微生物群氧化分解废水中的有机物，用活塞流式的装置进行。

现有的有机性废水处理因为是如上述那样进行，存在以下所述的问题。

活塞流式活性污泥处理装置的情况下，在BOD(Biological OxygenDemand；生物化学氧供给量)-SS(Suspended Solid，固体悬浮物)负荷为0.4kg/kg·日以上的高负荷运转下，不能稳定地进行处理。因此，为了处理高浓度的有机性废水，必须用大的反应槽，存在必须需要广的占地面积和高的建设成本的问题。另外，存在废水中的己烷萃取物质在100mg/L以上的高浓度时不能稳定处理的问题。

此外，加压浮上处理装置的情况下，因为产生泡沫，存在引起作业环境恶化的问题。另外，该装置的情况下，虽然占地面积变小，但存在建设成本高的问题。

此外，在加压浮上处理和活性污泥处理配合装置的情况下，因为必须添加凝聚剂、酸或碱等试剂，存在运转成本上升、运转管理也繁杂的问题。另外，因为处理产生的污泥量增加，存在必须重新处理污泥的问题。

此外，活塞流式酵母处理装置的情况下，虽然能在BOD-SS负荷为1.0kg/kg·日以上的高负荷下运转，但是存在流入反应槽的废水的负荷变低时处理不稳定的问题。

发明内容

为解决上述那样的问题，本发明目的在于，提供即使在高负荷运转时或负荷变动大时也能稳定处理的节省空间的废水生物学处理装置。

本发明的废水生物学处理装置具有，含有活性污泥和酵母菌的混合系微生物群的反应槽、调整废水投入的调整槽、使反应槽暴露于空气的散气装置和固液分离从反应槽流出的水的固液分离槽。

本发明的废水生物学处理装置配备药品注入设备。

本发明的废水生物学处理装置在反应槽内配备有负载微生物的接触部件。

附图说明

图1为根据本发明实施方式1的废水生物学处理装置的简略的构成图。

图2为多段式散气装置的简略的构成图。

图3为重力式沉淀池的简略的构成图。

图4为用根据本发明的实施方式1的废水生物学处理装置对水产加工废水处理3个月时得到的处理水的BOD浓度的变化曲线。

图5为使用微生物群主要以酵母菌组成的活塞流式废水处理装置处理水产加工废水时的BOD-SS负荷与处理水的BOD浓度的关系的曲线。

符号说明

1废水生物学处理装置2调整槽3废水投入手段4反应槽5散气手段5a空气喷射管5b散气板6鼓风机7药品注入设备8pH测定手段9固液分离槽10污泥刮去手段11固液分离促进手段12电机13污泥返送手段

具体实施方式

以下，说明本发明的一种实施方式。

实施方式1.

图1为根据本发明的实施方式1的废水生物学处理装置1的简略构成图。图中，1为废水生物学处理装置。2为调整废水投入的调整槽。另外，调整槽只要能调整槽、管路等的废水的投入，可以是任意的形状。3为向后述反应槽4中投入调整槽2中的废水的废水投入手段。它可以是泵、阀、自然流下或可以投入废水的任何手段。

4为含有活性污泥和能够分解有机物的酵母菌的混合系的微生物群的反应槽。能够分解有机物的酵母菌只要能分解有机物，任意属的均可以。例如，毛孢子菌、假丝酵母菌(Candida)、汉逊酵母菌(Hansenula)、酵母属(Saccharomyces)、Kluyveromyces属等的酵母菌均可利用。

5是在反应槽4内设置的使反应槽4暴露于空气的散气手段。6为向散气手段5中送入空气的鼓风机。

散气手段5只要能在暴露于空气的工艺中保持反应槽4内的DO(Dissolved Oxygen；溶解氧)为适当量，可以是任意的。例如多段式散气装置、圆盘型散气装置、筒状散气装置、通流管型散气装置等均能利用。

图2为多段式散气装置的简略构成图，图2(a)为散气板的平面图，图2(b)为空气喷射管的平面图，图2(c)为多段式散气装置的侧面图。图中，5a为以栅格状组合管构成的空气喷射管。5b为冲孔金属构成的散气板。空气喷射管5a配置在反应槽4的底部附近，在下侧具有许多空气的流出孔(图中未表示)。散气板5b在空气喷射管5a的上侧隔着间隔设置2片，使从空气喷射管5a的流出孔流出的空气分散于反应槽4内的全部。另外，为了使反应槽4暴露于空气，也可以用纯氧气代替空气。

9为固液分离从反应槽4流出的水的固液分离槽。10为设置在固液分离槽9内的刮去沉淀污泥的污泥刮去设备。12为使污泥刮去设备10旋转的电机。13为将固液分离槽9内沉淀的污泥根据需要送回反应槽4中的污泥返送设备。

固液分离槽9只要能从液相中分离从反应槽流出水中的污泥，任意装置均可以。例如，重力式沉淀池、浸渍膜、筛分离装置、离心分离装置、滤布分离装置、皮带行走式分离装置等均可利用。

图3为重力式沉淀池的简略构成图，图3(a)为侧面图，图3(b)为平面图。图中，10为弯曲板状的污泥刮去设备。11为在污泥刮去设备10上设置的、多个上下方向的棒和增强它们的水平方向的棒构成的固液分离促进设备(尖桩围栅)。固液分离促进设备11促进块状不均匀沉积的污泥沉淀。上下方向的棒在以电机12的轴为中心的一侧和另一侧设置的根数不同，使固液分离促进设备11在旋转时，一侧的棒和另一侧的棒通过不同的部位。污泥刮去手段10一边旋转一边将沉淀的污泥刮到固液分离槽9的底部中央。

废水生物学处理装置1根据需要设置药品注入设备。7为调整、保持反应槽4内的pH的药品投入设备。8为监视、测定反应槽4内的pH值的pH测定手段。pH的测定、监视、调整可以自动进行，也可以手动进行。

活性污泥中生存的细菌类或原生动物的最适pH一般为7.0～8.5，可以增殖的pH在更广的范围。例如，就可以增殖的pH来说，从属营养细菌的假单胞菌属为6.0～10.0，动胶菌属为4.5～10.0，硝化细菌为5.0～9.0，放线菌中的诺卡氏菌属为6.0～10.0，原生动物为3.5～9.5。另一方面，酵母菌的最适pH为4.5～6.5，可增殖的pH为2.0～7.5。

为了使废水生物学处理装置1在活性污泥和能够分解有机物的酵母菌的混合系的微生物群中处理，保持反应槽4内的pH在活性污泥和酵母菌二者能生存的范围。具体来说，因为活性污泥的增殖速度比酵母菌的增殖速度快，所以保持废水处理中反应槽4内的pH在对酵母菌的生存稍微有利的5.0～7.0的范围，优选5.5～6.0的范围内。另外，为了在活性污泥和能够分解有机物的酵母系的混合系的微生物群中处理，在启动废水生物学处理装置1的时间允许的情况下，将从已经运转的废水处理设施放出的污泥或其脱水污泥加入反应槽4内，在保持pH5.5～6.0的范围的状态下培养酵母菌。在短时间启动的情况下，将从已经运转的废水处理设施放出的污泥或其脱水污泥加入反应槽4内，进一步将湿润状态的酵母菌或干燥状态的酵母菌加入反应槽4内。

废水生物学处理装置1的反应槽4内，必要时设置载有活性污泥或酵母菌的接触部件。接触部件只要在散气手段5的上侧，可以设在任何位置。另外，接触部件只要能容易地缠上活性污泥、酵母菌，任何形状均可以。例如，绳状、筒状、垫状、片状、海绵状、膜状的都可以利用。

在设置接触部件的情况下，与活性污泥、酵母菌缠绕，能增大反应槽4内的活性污泥、酵母菌的浓度。另外，通过根据运转条件减少反应槽4内的浮游性的污泥，可以降低固液分离槽9的负荷。另外，在设置接触部件的情况下，将废水生物学处理装置1用作工厂侧的废水处理设备的除害设施时，也可以不使用固液分离槽。

接下来，对操作进行说明。

将贮存在调整槽2内的废水通过废水投入手段3投入反应槽4内。投入反应槽4内的废水的流量通过废水投入手段3来调整。废水生物学处理装置1的运转中，反应槽4内的pH通过pH测定手段8进行测定，通过药品注入设备7进行调整、保持。通过将空气从鼓风机6输送到散气手段5中，使反应槽4暴露于空气。投入反应槽4中的废水中的有机物通过微生物氧化分解，有机物浓度等降低，流出水从反应槽4中流出。

从反应槽4中流出的流出水流入固液分离槽9中，固液分离处理水和污泥。通过驱动电机12使污泥刮去手段10旋转，沉淀污泥从液相中分离出来。上清液从固液分离槽9中溢流出来，作为处理水流到固液分离槽9的外面。沉淀的污泥必要时通过污泥返送手段13送回反应槽4中。

实施例

以下，对本发明的实施例的一例进行说明。

实施例1

本实施例中，使用图1所示的废水生物学处理装置1对水产加工废水处理3个月的结果进行说明。废水生物学处理装置1的散气手段5为如图2所示的多段式散气装置，固液分离槽9为如图3所示的重力式沉淀池。废水生物学处理装置1的反应槽4内不设置接触部件。

本实施例中使用的成为处理对象的水产加工废水的水质的平均SS浓度为1400(mg/L)、平均BOD浓度为4000(mg/L)、平均己烷萃取物质浓度为400(mg/L)。另外，本实施例中的实施条件为反应槽容积为1000m³，反应槽内pH为5.5～6.5。

图4为在pH为5.5～6.5的条件下通过废水生物学处理装置1处理水产加工废水3个月时得到的处理水的BOD浓度变化的图。3个月的期间中，BOD-SS负荷在0.4～1.5kg/kg·日的范围变动，BOD-SS负荷的平均为1.0kg/kg·日。

图5为使用微生物群主要由酵母菌组成的活塞流式废水处理装置、在pH4.0～5.0范围运转处理水产加工废水时的BOD-SS负荷与处理水的BOD浓度的关系的图。

使用废水生物学处理装置1对水产加工废水处理3个月的结果如图4所示，处理水的BOD浓度在50(mg/L)前后，平均BOD浓度为60(mg/L)。另外，处理水的平均SS浓度为100(mg/L)，平均己烷萃取物质浓度为10(mg/L)。另外，酵母活菌数为10⁶～10⁷个/mL左右。

另一方面，如图5所示，在使用微生物群主要由酵母菌组成的活塞流式废水处理装置的情况下，处理水的BOD浓度约为200(mg/L)。处理水的BOD浓度只降低到200(mg/L)左右，这认为是由于酵母产生的酶的作用受限。

在这样的废水生物学处理装置1的情况下，BOD-SS负荷在0.4～1.5kg/kg·日的范围，处理水的BOD浓度稳定变低的原因是：因为有机物在高浓度时，酵母菌的增殖速度比活性污泥的增殖速度快，所以有机物通过酵母菌氧化分解；另一方面，有机物浓度低时，活性污泥的增殖速度比酵母菌的增殖速度快，所以有机物通过活性污泥氧化分解。也就是说，BOD-SS负荷高(0.4kg/kg·日以上)时，有机物浓度高的反应槽4的入口侧利用酵母菌氧化分解，BOD浓度降低到200(mg/L)左右，在BOD浓度低的反应槽4的出口侧利用活性污泥进一步氧化分解，BOD浓度降低到50(mg/L)前后。另一方面，BOD-SS负荷低(0.4kg/kg·日以下)时，因为即使在反应槽4的入口侧，有机物浓度也低，最初利用活性污泥氧化分解，BOD浓度降低到50(mg/L)前后。

因此，废水生物学处理装置1中，即使在高负荷运转时或负荷变动大时，也能稳定地进行处理。

实施例2

本实施例中，使用配备绳状的接触部件的图1所示的废水生物学处理装置1对水产加工废水处理3个月的结果进行说明。废水生物学处理装置1的散气手段5为筒状散气装置，固液分离槽9为如图3所示的锥形底型重力式沉淀池。

本实施例中使用的成为处理对象的水产加工废水的水质的平均SS浓度为1200(mg/L)、平均BOD浓度为1500(mg/L)、平均己烷萃取物质浓度为80(mg/L)。另外，本实施例中的实施条件与实施例1相同。

使用配有接触部件的废水生物学处理装置1对水产加工废水处理3个月的结果为：处理水的平均BOD浓度为52(mg/L)，平均SS浓度为113(mg/L)，平均己烷萃取物质浓度为7(mg/L)。

这样处理的处理水的平均己烷萃取物质浓度比实施例1的情况低的原因是，因为活性污泥、酵母菌缠在接触部件上，反应槽4内的活性污泥或酵母菌的浓度增大，由于微生物浓度增大，使分解酶变多，促进作为废水中的油脂成分的己烷萃取物质的分解。因此，通过设置接触部件，可以更加减少处理水中的油脂成分。

如上述，按照本发明，因为构成具有含有活性污泥和酵母菌的混合系微生物群的反应槽、调整投入废水的调整槽、使反应槽暴露于空气的散气手段和固液分离从反应槽流出的水的固液分离槽的废水生物学处理装置，所以，即使在高负荷运转时或负荷变动大时，也能稳定地进行处理。

另外，即使作为废水中的油脂成分的己烷萃取物质为200mg/L以上的高浓度时，也能稳定地进行处理。因此，没有必要另外设置用于分离废水中的油脂成分的设施，可使装置小型化和降低建设成本。

另外，不产生泡沫，无恶臭等，不会使作业环境恶化。

另外，没有必要添加用于处理作为废水中的油脂成分的己烷萃取物质的试剂，可以降低产生的污泥量，降低运行成本。

另外，根据本发明，因为构成了配备药品注入设备那样的废水生物学处理装置，所以可以调整和保持反应槽内的pH。

进一步，根据本发明，因为构成了反应槽内配备载有微生物的接触部件那样的废水生物学处理装置，可以促进作为废水中的油脂成分的己烷萃取物质的分解，降低固液分离槽的负荷。另外，在设接触部件的情况下，将废水生物学处理装置用于除害设施上时，也不一定需要使用固液分离槽。

Claims (3)

1.一种废水生物学处理装置，其特征在于，具有：含有活性污泥和酵母菌的混合系微生物群的反应槽、调整投入废水的调整槽、使上述反应槽暴露于空气的散气手段和固液分离来自上述反应槽的流出水的固液分离槽。

2.根据权利要求1所述的废水生物学处理装置，其特征在于，配有药品注入设备。

3.根据权利要求1或2所述的废水生物学处理装置，其特征在于，在上述反应槽内配有负载微生物的接触部件。