CN1769210A - 含氨液的处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种含氨液的处理方法及装置，在通过厌气性方法生物脱氮含氨液中的氨的含氨液处理中，使含氨液和厌气性细菌在生物处理槽(14)内的厌气性环境下进行接触的同时，从贮存有一定浓度的亚硝酸的亚硝酸贮存槽(12)向生物处理槽(14)添加必要量的用于处理氨的亚硝酸。从而，能够一直稳定处理含氨液，因此能够一直稳定地得到良好的水质的处理水。

Description

含氨液的处理方法及装置

技术领域

本发明涉及含氨液的处理方法及装置，尤其涉及将在废水处理领域、精细化学药品领域等广泛的领域产生的含氨液中的氨通过生物学方法进行脱氮的技术。

背景技术

在工厂废水、照片显影废水、制造化学生成物的化学工厂废水等中，产生低浓度到高浓度的含氨液。在将这些含氨液作为废水废弃的情况下，成为水域的富营养化或溶氧下降等的原因，需要在废弃之前进行去除氨的处理。另外，在液态的化学生成物中含有氨的情况下，为提高化学生成物的纯度，需要从化学生成物中去除氨。

以往，低浓度的含氨液是通过氯进行氧化或生物处理。在氯处理中，氯与氨反应，氨被去除的同时生成氯胺。该氯胺杀菌作用强，存在打乱环境生态系统之患，同时需要大量的氯，因此，在中度浓度到高浓度的含氨液的处理上不使用，而通常通过硝化·脱氮法进行生物处理。

该硝化·脱氮法进行生物处理通过由硝化细菌经由亚硝酸而生成硝酸的硝化反应、和通过硝酸细菌将硝酸转换为氮气的脱氮反应进行。但是，通过硝化·脱氮法处理含氨液在脱氮反应中需要有机物，而作为有机物需要添加3倍的氮量的甲醇量。从而，氨的浓度越高，使用越大量的甲醇，存在不仅原始成本很高，而且需要庞大的运行成本的缺点。

对此，作为有效的生物处理，最近，正在研究厌气性氨氧化法(例如，专利文献1)。该厌气性氨氧化是通过将一部分氨由氨氧化细菌通过亚硝酸型硝化反应转换为亚硝酸，将该亚硝酸和剩余的氨通过厌气性氨氧化细菌脱氮的方法。在该厌气性氨氧化法中存在以下所述的优点，即：硝化反应中需氧量少，另外在脱氮反应中不需要有机物，因此，能够大幅度降低运行成本。

【专利文献1】特开2001-37467号公报

然而，通过厌气性氨氧化法处理含氨液，如上所述地能够大幅度降低运行成本，但另一方面，将一部分氨转换为亚硝酸的硝化反应不稳定，因此，与氨反应的亚硝酸的浓度容易随时间变化。由此，通常很难使亚硝酸和氨以优选的比率进行脱氮反应，因此，存在含氨液的处理不稳定，处理水的水质容易变动的缺点。

发明内容

本发明是鉴于这样的事实做成，目的在于提供通过通常能够稳定处理含氨液，从而能够稳定地得到良好的水质的处理水的含氨液的处理方法及装置。

本发明的技术方案1为了达到所述目的，在通过厌气性方法对含氨液中的氨进行生物脱氮的含氨液的处理方法中，其特征在于，使所述含氨液和厌气性细菌在生物处理槽内进行接触的同时，从贮存一定浓度的亚硝酸的亚硝酸贮存槽向所述生物处理槽添加亚硝酸。

在本发明的技术方案1中，如果像以往一样将一部分氨由氨氧化细菌通过亚硝酸方式的硝化反应转换为亚硝酸，并将所转换的亚硝酸和剩余的氨通过厌气性氨氧化细菌脱氮，则鉴于与氨反应的亚硝酸的浓度容易随时间变动的事实，将一定浓度的亚硝酸贮存在亚硝酸贮存槽，并从该亚硝酸贮存槽向生物处理槽添加一定浓度的亚硝酸。

即，以往没有一种在亚硝酸贮存槽将与氨反应的亚硝酸调节到一定浓度并将所调节的浓度调节到生物处理槽的技术思想，而如果构思该技术思想，则能够将与氨反应的亚硝酸的浓度一直维持在一定浓度。如果能将亚硝酸浓度一直维持一定，则能通过添加量来高精度调整反应所需的亚硝酸需要量。由此，能够使亚硝酸和氨在厌气性氨氧化细菌存在的情况下一直以优选的比例进行脱氮反应，因此，能够稳定处理含氨液，从而，能够得到稳定且具有良好水质的处理水。

在此，贮存在亚硝酸贮存槽的一定浓度的亚硝酸可以是亚硝酸金属盐一样的天然物或化学合成物即亚硝酸，也可以为在将氨在亚硝酸方式的硝化槽中由氨细菌硝化时生成的亚硝酸。重要的是只要是能够从亚硝酸贮存槽向生物处理槽添加一定浓度的亚硝酸的构成即可。

技术方案2在技术方案1中，其特征在于，将从所述亚硝酸贮存槽向所述生物处理槽添加的添加位置分散在多处，使所述添加的亚硝酸在生物处理槽内的亚硝酸态氮浓度的最大值不达到80mg/L以上。

在此，即使向生物处理槽添加一定浓度的亚硝酸，如果在生物处理槽内的亚硝酸的浓度上有分布，其结果，不能在整个生物处理槽内形成氨和亚硝酸的优选的比例。尤其，厌气性氨氧化细菌将亚硝酸作为基质，相反，如果亚硝酸态氮浓度达到80mg/L以上，则活性下降。从而，如技术方案2所述，优选的是，将从亚硝酸贮存槽开始向生物处理槽添加的添加位置分散为多个。

技术方案3在技术方案1或2中，其特征在于，测定所述含氨液的氨态氮浓度，计算处理所述测定的氨态氮浓度所需的亚硝酸需要量，并根据所述计算结果调节所述一定浓度的亚硝酸的添加量。

技术方案3是用于调整将贮存于亚硝酸贮存槽的一定浓度的亚硝酸的添加量的1个例子，在含氨液的氨浓度变动的情况下有效。即，由测定含氨液而所得到的氨态氮浓度计算所述亚硝酸需要量，并根据计算结果适当调节亚硝酸的添加量。由此，能够根据含氨液的氨浓度适当调整一定浓度的亚硝酸的添加量。对含氨液的氨态氮浓度可以连续测定，也可以间歇测定。

技术方案4在技术方案1～3中的任何一个中，其特征在于，测定流入所述生物处理槽的含氨液的流入量，与所述流入量的增减成比例地增减所述一定浓度的亚硝酸的添加量。

技术方案4是用于调整将贮存于亚硝酸贮存槽的一定浓度的亚硝酸的添加量的1个例子，对显影废水一样含氨液的氨浓度一定的情况下有效。即，一旦确定相当于亚硝酸需要量的亚硝酸的添加量后，与含氨液的流入量的增减成比例地增减亚硝酸的添加量即可。作为确定相当于亚硝酸需要量的亚硝酸的添加量的方法，如技术方案3所述地从含氨液的测定计算亚硝酸需要量即可。由此，能够根据含氨液的流入量适当调节亚硝酸的添加量。对含氨液的氨态氮浓度可以连续测定，也可以间歇测定。

另外，像技术方案4从属于技术方案3的情况一样，测定含氨液的氨态浓度，加之，测定流入生物处理槽的含氨液的流入量，并根据氨态氮浓度和流入量两者调节亚硝酸的添加量，则可进一步高精度地调整。

技术方案5在技术方案3或4中，其特征在于，所述亚硝酸需要量的范围在于使所述氨的氨态氮量为所述亚硝酸的亚硝酸态氮量的1～1.5倍。

技术方案5具体显示了优选的亚硝酸需要量，因此，通过将亚硝酸态氮量设为氨的氨态氮量的1～1.5倍，能够显著提高含氨液的氮去除率。

技术方案6在技术方案1或2中，其特征在于，增减从所述亚硝酸贮存槽添加到所述生物处理槽的亚硝酸的添加量的同时，测定在所述增减时的所述生物处理槽内生成氮气的氮气生成速度(L/分)的增减，将所述气体生成速度不再按所述添加量的增减成正比地增减的添加量作为亚硝酸需要量，并调节所述亚硝酸的添加量。

技术方案6是用于调整将贮存于亚硝酸贮存槽的一定浓度的亚硝酸的添加量的1个例子，作为用于根据含氨液中的氨浓度的增减或流入生物处理槽的流入量的增减等的处理负荷的增减实时调节亚硝酸的添加量的方法有效。

在生物处理槽中，如果在厌气性氨氧化细菌存在的情况下氨和亚硝酸反应，则生成氮气，该氮气的生成速度实时反映在氨浓度的增减或流入量的增减等处理负荷的增减上。在例如，增加亚硝酸的添加量时氮气的氮气生成速度也增加的情况下，亚硝酸的添加量可能不足，因此，进而反复增加添加量直至气体生成速度不增大。另外，在增加亚硝酸的添加量而气体生成速度不增大的情况下，亚硝酸的添加量过剩，存在厌气性氨氧化细菌的活性下降的危险，因此，减少亚硝酸的添加量直至气体生成速度减少。这样，通过重复亚硝酸的添加量的增减，发现气体生成速度不增大也不减少时的亚硝酸的添加量，并将此作为亚硝酸需要量而调节亚硝酸的添加量。由此，即使不测定含氨液中的氨态氮浓度或流入量，也能够适当调节亚硝酸的添加量，而且可以对氨浓度的增减或流入量的增减等处理负荷的增减实施调节。

本发明的技术方案7为了达到上述目的，在通过厌气性方法对含氨液中的氨进行生物脱氮的含氨液的处理装置中，其特征在于，具有：使厌气性细菌在内部生存的生物处理槽、使所述含氨液流入所述生物处理槽的流入部、使在所述生物处理槽中处理的处理水流出的流出部、贮存一定浓度的亚硝酸的亚硝酸贮存槽、从所述亚硝酸贮存槽向所述生物处理槽添加亚硝酸的添加机构、和调节所述亚硝酸的添加量的添加量调节机构。

技术方案7将本发明作为装置而构成，可以一直稳定处理含氨液，因此，能够一直稳定得到具有良好的水质的处理水。

技术方案8在技术方案7中，其特征在于，所述添加机构具有浓度分布抑制机构，所述浓度分布抑制机构抑制所述添加的亚硝酸在生物处理槽内的浓度分布。

根据技术方案8可知，由于具有抑制所添加的亚硝酸在所述生物处理槽内抑制浓度的分布的发生的浓度分布抑制机构，因此，与向生物处理槽添加一定浓度亚硝酸的情况如出一辙，能够在整个生物处理槽内形成氨和亚硝酸的优选的比例。

技术方案9在技术方案7或8中，其特征在于，设置有测定所述含氨液中的氨态氮浓度的浓度测定机构，所述添加量调节机构根据所述浓度测定机构的测定结果调节亚硝酸的添加量。

技术方案9是用于调整将贮存于亚硝酸贮存槽的一定浓度的亚硝酸的添加量的1个例子，在变动含氨液中的氨浓度的情况下有效。

技术方案10在技术方案7或8中，其特征在于，设置有测定所述含氨液流入所述生物处理槽的流入量的流入量测定机构，所述添加量调节机构根据所述流入量测定机构的测定结果调节亚硝酸的添加量。

技术方案10是用于调整将贮存于亚硝酸贮存槽的一定浓度的亚硝酸的添加量的1个例子，在如显影废水以往含氨液中的氨浓度一定的情况下有效。

技术方案11在技术方案7或8中，其特征在于，设置有对于在增减由所述添加机构添加的亚硝酸的添加量时的在所述生物处理槽内生成的氮气的气体生成速度的增减进行测定的气体生成速度测定机构，所述添加量调节机构根据所述气体生成速度测定机构的测定结果，调节亚硝酸的添加量，其中氮气生成速度的单位是L/分。

技术方案11是用于调整将贮存于亚硝酸贮存槽的一定浓度的亚硝酸的添加量的1个例子，作为根据含氨液中的氨浓度的增减或流入生物处理槽的流入量的增减等的处理负荷的增减实时调节亚硝酸的添加量的方法有效。

技术方案12在技术方案7～11中的任何一个中，其特征在于，将所述生物处理槽做成盒型的可拆装构造的同时设置多个所述流入部、流出部、及添加机构的连结部，将多个生物处理槽通过安装在所述流入部、所述流出部、及所述添加机构而构成。

根据技术方案12可知，将生物处理槽做成盒型的能够拆装的构造，并设成以能够拆装的方式安装在分别设置有多个连结部的流入部、流出部、以及添加机构，因此，可以以回转木马方式在多个生物处理槽按顺序处理含氨液，或将多个生物处理槽中的1个作为预备生物处理槽使用。这样，通过将生物处理槽设成盒型的能够拆装的构造，在1个生物处理槽的厌气性按氧化细菌的活性下降或死灭的情况下，能够简单地更换到另外的生物处理槽，或能够使用预备的生物处理槽。

(发明的效果)

如以上说明所述，根据本发明的含氨液的处理方法及装置，可以一直稳定处理含氨液，因此可以得到通常稳定且具有良好的水质的处理水。

附图说明

图1是本发明的含氨液的处理装置的第1实施方式的概略图。

图2是相对于氨的氨态氮量的亚硝酸的亚硝酸态氮量(NO₂-N)的比率、和总氮量去除率之间的关系图。

图3是本发明的含氨液的处理装置的第2实施方式的概略图。

图4是本发明的含氨液的处理装置的第3实施方式的概略图。

图5是本发明的含氨液的处理装置的第4实施方式的概略图。

图6是监测氮气产生的亚硝酸自动控制系统的控制程序的说明图。

图7是本发明的含氨液的处理装置的第5实施方式的概略图。

图中，10，50，60，70，80-含氨液的处理装置、12-亚硝酸贮存槽、14-生物处理槽、16-流入配管、17-流入泵、18-处理水配管、20-添加配管(添加机构)、22-阀(添加量调节机构)、24-捕获固定化载体、26-筛子、28-浓度测定器、30-浓度监测类型的亚硝酸控制装置、32-流入量测定器、34-流量监测类型的亚硝酸控制装置、36-收集部、38-气体收集管、40-气体生成速度测定器、42-氮气监测类型的亚硝酸控制装置、44-氨贮存槽、46-处理水贮存槽、48-单按式连结管、52-连结管。

具体实施方式

根据以下附图对本发明的含氨液的处理方法及装置的优选的实施方式进行说明。

本发明的含氨液的处理装置10，如图1、图3、图4、图5、图7的各种方式所示，将亚硝酸贮存槽12和生物处理槽14作为基本构成而构成，并在该基本构成中具有各种测定机构、控制机构等而构成。从而，首先对基本构成即亚硝酸贮存槽12和生物处理槽14进行说明。

在亚硝酸贮存槽12贮存有将亚硝酸金属盐溶解在溶剂(普通水)中而使之具有一定浓度的亚硝酸的溶液、或为具有一定浓度的亚硝酸而被调节的亚硝酸金属盐的粉状体，从亚硝酸贮存槽12向生物处理槽14添加通过各种测定或控制来处理含氨液的氨所需的适当的亚硝酸需要量。此时，贮存在亚硝酸贮存槽12的亚硝酸不仅限于如上所述的亚硝酸金属盐一样的天然物或化学合成物即亚硝酸，也可以为在将氨在亚硝酸方式的硝化槽中由氨细菌硝化时生成的亚硝酸。重要的是在亚硝酸贮存槽12贮存有一定浓度的亚硝酸。

在生物处理槽14中培养有或投入有作为厌气性细菌的厌气性氨氧化细菌，并保持在厌气性环境。作为厌气性氨氧化细菌的培养，如在例如，2004年度，第7次日本水环境学会シンポジウム演讲集中的125页所记载，可以将含有厌气性氨氧化细菌的活性污泥或厌气性消化污泥等作为种污泥培养。还有，用于将含氨液中的氨用厌气性生物脱氮的细菌即将亚硝酸作为基质的所有细菌可适用于本发明。

作为生物处理槽14内的厌气性氨氧化细菌的保持的形态，可以在生物处理槽14内以浮游菌的形式保持，但是优选的是，通过使上述的活性污泥等微生物附着在生物膜、或将活性污泥等微生物捕获固定化在固定化材的捕获固定化载体来保持。在此，所谓捕获固定化是指将单体材或预聚合体材料与微生物混合，并聚合该混合液而将微生物固定在固定化材内部。

在将厌气性氨氧化细菌作为生物膜或捕获固定化载体保持的情况下向生物处理槽14填充的填充量，在固定床类型时最好是30～70容积％，在悬浮粒子槽或膨胀槽的类型时最好是5～40容积％。作为生物膜的填充材，可以使用无纺布、塑料材料、海绵材料等材质，形状上也可以使用板状、粒状、筒状等各种形状。

另外，作为捕获固定化载体的单体材料，可以适当使用丙稀酰胺、亚甲基二丙稀酰胺、三丙稀缩甲醛(triacylformal)等。作为预聚物材料，优选的是，聚乙二醇二丙稀酸酯或聚乙二醇甲基丙稀酸酯，并可以适当使用其衍生物。捕获固定化载体的形状是方形、球状、筒状等，而且表面上凹凸多的形状与含氨液的接触效率好，能够提高含氨液中的氨等的氮成分的去除效率。捕获固定化载体的大小在形状为方形或球状时，优选的是，1～10mm左右。

用于捕获固定化的微生物可以使用包含厌气性氨氧化细菌的纯菌株、厌气性氨氧化细菌的活性污泥等混合微生物。捕获固定化载体内部的微生物的总细菌数，优选的是，10⁵个/mL，且厌气性氨氧化细菌满足总细菌数的1/10～1/1000的范围。之所以是因为通常捕获固定化载体内部的微生物群的浓度在10⁶个/mL以上就具有活性，但通过固定化在总细菌数10⁵个/mL以上，在载体内部增殖到10⁸个/mL以上，厌气性氨氧化细菌的活性也相应提高。

表1是总固定厌气性氨氧化细菌的总固定载体的典型的组成例。

【表1】

厌气性氨氧化细菌浓缩液(109个/mL)	30份
		聚乙二醇甲基二丙稀酸酯	10份
NNN’N’四甲基乙二胺	0.5份
		水	59.25份

如果在上述组成的悬浮液添加0.25份过硫酸钾，则开始聚合，并凝胶化。切断该凝胶体，并做成任意的大小，就成为捕获固定化载体。

其次，具有上述的亚硝酸贮存槽12和生物处理槽14的基本构成的本发明的含氨液的处理装置10的各种方式进行说明。还有，作为存在于生物处理槽14内的厌气性氨氧化细菌的保持方式，如上所述，可以为浮游细菌、生物膜、捕获固定化载体中的任何一个，但在本实施方式中用捕获固定化载体举例说明。

图1是含氨液的处理装置10的第1实施方式，由使厌气性氨氧化细菌存在于内部的厌气性环境的生物处理槽14、使含氨液流入生物处理槽14的流入部、使在生物处理槽14中处理的处理水流出的流出部、贮存一定浓度的亚硝酸的亚硝酸贮存槽12、从亚硝酸贮存槽12向生物处理槽添加亚硝酸的添加机构、和调节亚硝酸的添加量的添加量调节机构构成。

即，通过形成流入部的流入配管16和流入泵17，使含氨液流入生物处理槽14内。在生物处理槽14内填充有厌气性氨氧化细菌已被捕获固定化的捕获固定化载体24，与流入的含氨液接触。在这种情况下，在图1中省略，但为了使捕获固定化载体24在生物处理槽14内流动而提高含氨液的接触效率，优选的是，设置例如，搅拌机或非氧气体鼓风机之类。

从设置在生物处理槽14的上方的亚硝酸贮存槽12开始，作为添加机构的分支为多个的添加配管20延设到生物处理槽14的上方，并将贮存在亚硝酸贮存槽12的亚硝酸添加到生物处理槽14。由此，含氨液中的氨和所添加的亚硝酸在厌气性环境下通过厌气性氨氧化细菌同时脱氮，并作为氮气去除。在生物处理槽14中处理的处理水经由形成流出部的处理水配管18排出到系统外。在生物处理槽14的流出部侧设置有筛子26，从而，防止捕获固定化载体24与处理液一同流出。这样，在将一定浓度的亚硝酸贮存在亚硝酸贮存槽12，并从该亚硝酸贮存槽12向生物处理槽14添加相当于亚硝酸需要量的亚硝酸的添加量，由此，能够经常稳定地处理含氨液，因此，经常能够保持处理水良好的水质。

添加配管20由主干管20A和支管20B构成，在主干管20A设置有作为调节亚硝酸的添加量的添加量调节机构的阀22的同时，分支的多个支管20B配置在从生物处理槽14的流入部侧到流出部侧，使得亚硝酸的添加位置分散。由此，形成抑制所添加的亚硝酸在生物处理槽14内的浓度分布的浓度分布抑制机构。重要的是通过该浓度分布抑制机构，使所添加的亚硝酸在生物处理槽14内的亚硝酸态氮浓度的最大值不达到80mg/L。之所以是因为厌气性氨氧化细菌将亚硝酸作为基质，相反，之所以是因为如果亚硝酸态氮浓度达到80mg/L，则活性下降，即使向生物处理槽14添加一定浓度的亚硝酸，也只要生物处理槽14内的局部超过80mg/L，厌气性氨氧化细菌的活性下降。

从亚硝酸贮存槽12向生物处理槽14添加的一定浓度的亚硝酸的添加量通过阀22调节，并向生物处理槽14添加相当于用于处理含氨液的氨所需的亚硝酸需要量的添加量。该亚硝酸需要量，优选的是，亚硝酸的亚硝酸态氮量相当于氨的氨态氮量的1～1.5倍的范围。即，如图2所示，相对氨中的氨态氮量的亚硝酸的亚硝酸态氮量(NO₂-N)的比率(NO₂-N/NH₄-N)，与从含氨液去除的总氮去除率(T-N去除率)有密切的关系，在比例为1～1.5倍的范围下T-N去除率最大，如果比例不到1以及超过1.5，则T-N去除率急剧下降。

图3是含氨液的处理装置50的第2实施方式。还有，与第1实施方式相同的部件及机构使用相同的符号并省略了说明。还有，在从图3到图6中省略了浓度分布抑制机构的图示。

如图3所示，在流入配管16的中途设置有测定含氨液的氨态浓度的浓度测定器28，并将由浓度测定器28测定的测定值送到浓度检测环类型的亚硝酸控制装置30。通过浓度测定器28可以连续测定氨态浓度，也可以间歇测定。在亚硝酸控制装置30中，由在浓度测定器28测定的测定结果计算相当于亚硝酸需要量的亚硝酸的添加量，并根据计算出的添加量调节阀22。也可以预先测定添加量和阀开度关系，并输入到亚硝酸控制装置30。由此，可以根据含氨液的氨浓度适当控制亚硝酸的添加量。从而，本发明的含氨液的处理装置50的第2实施方式对含氨液的氨浓度变化的情况下有效。

还有，未在图3中图示，但在变化流入生物处理槽14的含氨液的流入量的情况下，优选的是，在浓度测定器28加之设置测定流入配管16的流入量的流量测定器，在浓度和流量的两者上控制亚硝酸的添加量。

图4是含氨液的处理装置60的第3实施方式。还有，对于与第1及第2实施方式相同的部件及机构附加相同的符号，省略说明。

如图4所示，在流入配管16的中途设置测定含氨液的流入量的流入量测定器32，而由流入量测定器32测定的测定值被送到流量监测类型的亚硝酸控制装置34。通过流入量测定器32可以连续测定含氨液的流入量，也可以间歇测定。在亚硝酸控制装置34中，调节阀22的开度，与在流入量测定器32测定地流入量的增减成正比地增减相当于上述的亚硝酸需要量的亚硝酸的添加量。亚硝酸需要量预先通过分析含氨液的氨态氮浓度而求出也可。

第3实施方式中的处理装置60对像显影废水一样含氨液的氨浓度一定的情况有效。

图5是含氨液的处理装置70的第4实施方式。还有，对于与第1～第3实施方式相同的部件及机构附加相同的符号，省略说明。

如图5所示，将生物处理槽14形成为密封式槽，在生物处理槽14内的上部空间形成有用于积存在生物处理槽14内氨和亚硝酸反应而生成的氮气的收集部36。另外，在生物处理槽14的上板14A连接有收集积存在收集部36的气体收集管38。未图示，但优选的是，在处理水配管18连接在生物处理槽14的连接部设置防止在生物处理槽14内产生的氮气，与处理水一同泄漏的液密性机构。作为液密性机构，可以使用例如，如液密性U形管。

在气体收集管38的中途，设置有气体生成速度测定器40，所述气体生成速度测定器40通过逐次测定流过气体收集管38的气体量，测定在生物处理槽14内产生的氮气的气体生成速度(L/分)。严格来说，在气体收集管38中收集的气体中可能含有从含氨液带入的空气成分等，但其量极小，因此，忽略不计，在此，将氮气的气体生成速度称为生成速度。作为气体生成速度测定器40，可以使用例如，涡轮流量计、浮标流量计、积分流量计。

在气体生成速度测定器40中测定的测定值被逐次输入到氮气监测类型的亚硝酸控制装置42。在亚硝酸控制装置42中，增减亚硝酸的添加量的同时，监测在增减时由气体生成速度测定器42测定的氮气的气体生成速度Vn(L/分)的增减，根据添加量的增减的比例将气体生成速度Vn不增减的添加量作为亚硝酸需要量，并由阀22调节亚硝酸的添加量。

例如，如图6中的通过监测氮气的产生的亚硝酸控制程序所示，测定在处理阻止10的运行初期的亚硝酸添加量的氮气的气体生成速度，将在该气体生成速度为Vn时的亚硝酸添加量作为基准添加量(步骤10)。

其次，增大亚硝酸控制装置42的阀22的开度，并将从亚硝酸贮存槽12添加到生物处理槽14的亚硝酸的添加量增大到比基准添加量大3％(可以是重量％，也可以是容量％)(步骤12)。还有，亚硝酸控制装置42通过将添加量增加3％来监测由气体生成速度测定器40测定的气体生成速度Vn是否增大，在气体生成速度Vn，与添加量的增加成正比地增大的情况下，亚硝酸的添加量可能不足，因此，再次返回到步骤12，增加比基准添加量更大3％的亚硝酸。

当气体生成速度Vn不随添加量的增加而正比增加的情况下，亚硝酸的添加量过剩，从而存在厌气性氨氧化细菌的活性下降之患，因此，缩小阀22的开度，并减少亚硝酸的添加量3％(步骤14)。亚硝酸控制装置42通过减少添加量3％，监测由气体生产速度测定器40测定的气体生产速度Vn是否减少，并在气体生成速度Vn正比于添加量的减少而下降(例如，3％)的情况下，再次返回步骤12，由于在气体生成速度Vn不下降的情况下，存在亚硝酸还过剩之患，因此，返回到步骤14。

通过重复从该步骤12到步骤14的操作，发现气体生成速度不增大也不下降时的亚硝酸的添加量，将此作为亚硝酸需要量调节亚硝酸的添加量。由此，即使不测定含氨液中的氨态，也可以适当调节亚硝酸的添加量，而且可以对氨浓度的增减和流入量的增减实时调节。还有，在上述的步骤中，将亚硝酸的添加量设为3％，但优选的是，在2～5％的范围内适当选择。之所以是因为在未满3％的情况下，不能够精确地监测气体生成速度的增大、减少，如果超过5％，则存在生物处理槽14内的亚硝酸浓度急剧上升之患。另外，在返回到步骤12或步骤14时，也可以作为接下来的循环将亚硝酸的增减量例如从3％改变为2％。

图7是含氨液的处理装置80的第5实施方式。还有，对与第1～第4实施方式相同的部件及机构，附加相同的符号，并省略其说明。

如图7所示，处理装置80主要由贮存含氨液的氨贮存槽44、贮存一定浓度的亚硝酸的亚硝酸贮存槽12、盒型(cartridge)的具有能够拆装的构造的纵型的生物处理槽14、和贮存在生物处理槽14中处理的处理水的处理水贮存槽46构成。盒型的生物处理槽14作为密封性的筒状容器，优选的是，在其内部将固定化载体24作为固定床填充。

将氨贮存槽44的含氨液导入生物处理槽14的流入配管16，其前端侧(生物处理槽侧)分支为2条，在所分支的2条配管的16A、16A的中途设置有阀22的同时，在2条配管16A、16A的前端设置有单按式连结器48的凸部(male part)。另外，将亚硝酸贮存槽12的亚硝酸添加到生物处理槽14的添加配管20由主干管20A、从生物处理槽14的下部到上部之间分支使得添加位置分散的多个支管20B。还有，在主干管20A上设置有添加泵49的同时，在支管20B的前端设置有单按式连结器48的凸部。进而在生物处理槽14中处理的处理水的处理水配管18的基端侧(生物处理槽侧)分支为2条的同时，在2条配管18A、18A的基端设置有单按式连结器48的凸部。

另一方面，在生物处理槽14的下端部、上端部、及侧面部3处分别设置有连结管52，在各个连结管的前端设置有单按式连结器48的凹部。由此，2个生物处理槽14能够经由单按式连结器48拆装自由地安装在处理水配管18及添加配管20。

还有，在本实施方式中，将2槽的生物处理槽14构成为可以拆装，但无论1槽或2槽以上，根据槽数形成流入配管16、处理水配管18、及添加配管20的分支数即可。

这样构成的处理装置80的第实施方式可以将多个生物处理槽14作为回转木马式按顺序使用。进而，将多个生物处理槽14中的1槽作为预备的生物处理槽14，并在使用中的生物处理槽14的厌气性氨氧化细菌死亡、或活性下降时，使用预备的生物处理槽14就很方便。从而，处理装置的第5实施方式在处理像显影废水一样的含有浓度一定的氨的小规模废水的情况下有效。

【实施例】

下面对本发明的实施例进行说明，但本发明不仅限于这些实施例。

(实施例1)

在实施例1中，使用图1中的处理这种10而处理了含氨液。

填充在生物处理槽14的捕获固定化载体(entrapping immobilizationpellets)的组成等如表2所示。

【表2】

厌气性氨氧化细菌累积污泥浓缩液	50份
		聚乙二醇二丙稀酸酯	4份
丙稀酰胺	1份
		NNN’N’四甲基乙二胺	0.5份
过硫酸钾	0.25份
		水	44.25份

通过添加过硫酸钾凝胶化上述组成之后成型为3mm方形而作为捕获固定化载体24。

(处理装置的试验条件)

·含氨液：使用氨态氮浓度为90～120mg/L的工厂废水。

·亚硝酸需要量：以相对氨态氮量(NH₄-N)120mg/L成为1.3倍量的亚硝酸态氮量(NO₂-N)的方式，调节从亚硝酸贮存槽12添加到生物处理槽14的一定浓度的亚硝酸的添加量。

·生物处理槽14的停留时间：1小时

·捕获固定化载体的填充率：20％

·用机械搅拌生物处理槽14而使捕获固定化载体流动。

经在上述条件下进行连续处理的结果，在生物处理槽14中含氨液中的氨和从亚硝酸贮存槽12添加的亚硝酸同时被脱氮，处理水中的总氮浓度持续稳定在30～50mg/L。

(实施例2)

在实施例2中，使用图3中的处理装置50、图4中的处理装置60、图5中的处理装置70，而用与实施例1相同的捕获固定化载体、试验条件处理了含氨液。还有，在图5中的处理装置70中，根据如图6所示的步骤调节了亚硝酸的添加量。

实施例2的结果如表3所示。另外，表3中表示了作为以往的方法向生物处理槽10不添加亚硝酸而进行脱氮的情况、和向生物处理槽50代替亚硝酸而添加甲醇而进行脱氮的情况。

【表3】

	处理装置的附图编号	处理水的总氮浓度
			本发明方法1	图3	25～36mg/L
本发明方法2	图4	28～46mg/L
			本发明方法3	图5	20～32mg/L
以往方法1	图3中不添加亚硝酸	92～124mg/L
			以往方法2	图3中代替亚硝酸而添加甲醇	88～115mg/L

从表3可知，在本发明方法1～3中，处理水的总氮浓度为20～40mg/L之间，可以稳定处理含氨液。

与之相对，在以往方法1及2中，处理水的总氮浓度为88～124mg/L之间，几乎不能处理含氨液中的氨。

另外，根据以往方法的氨的处理需要进行硝化反应和脱氮反应，硝化反应需要停留时间为4～6小时，脱氮反应需要3～6小时，进而甲醇需要氮量的3倍的量。从而，需要大规模的处理装置。

与之相对，本发明的处理装置只要使含氨液和厌气性氨氧化细菌在生物处理槽14内在厌气性环境下进行接触的同时，从贮存一定浓度的亚硝酸的亚硝酸贮存槽12向生物处理槽14添加亚硝酸需要量，就可以一直稳定处理含氨液。从而，相比需要硝化槽和脱氮槽的以往方法，不仅能紧凑化处理装置，而且能够削减运行成本，从而可以称得上是非常便宜的处理方法。

(实施例3)

在实施例3中，使用图7中的处理装置80而处理了含氨液。填充到生物处理槽14的捕获固定化载体的组成等如表4所示。

【表4】

厌气性氨氧化细菌累积污泥浓缩液	34份
		聚乙二醇二丙稀酸酯	6份
NNN’N’四甲基乙二胺	0.5份
		过硫酸钾	0.25份
水	59.25份

通过添加上述过硫酸钾凝胶化上述组成后，成型为3mm方形而作为捕获固定化载体24。

(处理装置的试验条件)

·含氨液：使用氨态氮浓度为2000mg/L的显影废水稀释水。

·亚硝酸需要量：调节从亚硝酸贮存槽12添加到生物处理槽14的一定浓度的亚硝酸的添加量，使得亚硝酸态氮量(NO₂-N)为氨态氮量(NH₄-N)2000mg/L的1.3倍量。

·生物处理槽14的停留时间：4小时

·捕获固定化载体24的填充率：30％

·用机械搅拌生物处理槽14而使捕获固定化载体流动。

经在上述条件下进行连续处理的结果，在生物处理槽14中含氨液中的氨和从亚硝酸贮存槽12添加的亚硝酸同时被脱氮，处理水中的总氮浓度稳定在160～230mg/L。

Claims (12)

1.一种含氨液的处理方法，通过厌气性方法对含氨液中的氨进行生物脱氮的含氨液的处理方法，其特征在于，

使所述含氨液和厌气性细菌在生物处理槽内进行接触的同时，从贮存有一定浓度的亚硝酸的亚硝酸贮存槽向所述生物处理槽添加亚硝酸。

2.根据权利要求1所述的含氨液的处理方法，其特征在于，

以使所述被添加的亚硝酸的在生物处理槽内的亚硝酸态氮浓度的最大值不达到80mg/L以上的方式，将从所述亚硝酸贮存槽向所述生物处理槽添加的添加位置分散在多处。

3.根据权利要求1或2所述的含氨液的处理方法，其特征在于，

测定所述含氨液的氨态氮浓度，计算与所述测定的氨态氮浓度相对应的必要的亚硝酸量，并根据所述计算结果调节所述一定浓度的亚硝酸的添加量。

4.根据权利要求1～3中的任何一项所述的含氨液的处理方法，其特征在于，

测定流入所述生物处理槽内的含氨液的流入量，

与所述流入量的测定结果的增减成比例地增减所述一定浓度的亚硝酸的添加量。

5.根据权利要求3或4所述含氨液的处理方法，其特征在于，

所述的亚硝酸需要量的范围是，使所述亚硝酸的亚硝酸态氮量成为相对所述氨的氨态氮量的1～1.5倍的范围。

6.根据权利要求1或2所述的含氨液的处理方法，其特征在于，

增减从所述亚硝酸贮存槽添加到所述生物处理槽内的亚硝酸的添加量的同时，测定在该增减时在所述生物处理槽内生成氮气的氮气生成速度的增减，其中氮气生成速度的单位是L/分，

将所述气体生成速度不再按所述添加量的增减成正比地增减的添加量作为亚硝酸需要量，调节所述亚硝酸的添加量。

7.一种含氨液的处理装置，是通过厌气性方法对含氨液中的氨进行生物脱氮的含氨液的处理装置，其特征在于，具有：

在内部存在厌气性细菌的生物处理槽、

使所述含氨液流入所述生物处理槽的流入部、

使在所述生物处理槽中处理完的处理水流出的流出部、

贮存一定浓度的亚硝酸的亚硝酸贮存槽、

从所述亚硝酸贮存槽向所述生物处理槽添加亚硝酸的添加机构、和

调节所述亚硝酸的添加量的添加量调节机构。

8.根据权利要求7所述的含氨液的处理装置，其特征在于，

所述添加机构具有浓度分布抑制机构，所述浓度分布抑制机构抑制所述被添加的亚硝酸在生物处理槽内的浓度分布。

9.根据权利要求7或8所述的含氨液的处理装置，其特征在于，

设置有测定所述含氨液中的氨态氮浓度的浓度测定机构，所述添加量调节机构根据所述浓度测定机构的测定结果调节亚硝酸的添加量。

10.根据权利要求7或8所述的含氨液的处理装置，其特征在于，

设置有测定所述含氨液流入到所述生物处理槽内的流入量的流入量测定机构，所述添加量调节机构根据所述流入量测定机构的测定结果调节亚硝酸的添加量。

11.根据权利要求7或8所述的含氨液的处理装置，其特征在于，

设置有对于在增减由所述添加机构添加的亚硝酸的添加量时的在所述生物处理槽内生成的氮气的气体生成速度的增减进行测定的气体生成速度测定机构，所述添加量调节机构根据所述气体生成速度测定机构的测定结果，调节亚硝酸的添加量，其中氮气生成速度的单位是L/分。

12.根据权利要求7～11中的任何一项所述的含氨液的处理装置，其特征在于，

将所述生物处理槽做成盒型的可拆装构造的同时，设置多个所述流入部、流出部、及添加机构的连结部，将多个生物处理槽通过安装在所述流入部、所述流出部、及所述添加机构而构成。

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