JP2000117279A - 水処理方法 - Google Patents

水処理方法

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JP2000117279A
JP2000117279A JP29182398A JP29182398A JP2000117279A JP 2000117279 A JP2000117279 A JP 2000117279A JP 29182398 A JP29182398 A JP 29182398A JP 29182398 A JP29182398 A JP 29182398A JP 2000117279 A JP2000117279 A JP 2000117279A
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Atsushi Kitanaka
敦 北中
Yasunari Sasaki
康成 佐々木
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Fuji Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】オゾン処理を行う際のオゾンの注入方法を改良
して有機物濃度あるいは発泡性が高いオゾン処理対象物
からの発泡障害を防止して安定したオゾン処理が可能な
水処理方法を得る。 【解決手段】原水にオゾン化水を混合したしたオゾン処
理液を生物処理槽において活性汚泥を用いて生物処理す
る水処理方法で、前記オゾン化水を前記生物処理した処
理水にオゾンを曝気して調製する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は下水等の有機性原
水の水処理方法に係り、特に発泡性を抑止してオゾン処
理を行う水処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】生物処理とオゾン処理が、下水等の有機
性原水の高度処理方式において広く用いられている。オ
ゾンは強い酸化力をもった気体で、消毒作用のほか、色
度の除去作用、難分解性の有機物を易分解性の有機物に
分解する作用等を持つことが知られている。実際にオゾ
ンを用いた有機性原水処理プロセスとしては生物処理
(二次処理)後オゾン処理する方法,生物処理(二次処
理)後オゾン処理し、さらに後段で生物処理する方法,
原水をオゾン処理しその後に生物処理する方法等が考え
られている。これらの方法は殺菌,色度の除去,処理水
の有機物除去などの目的で行われる。
【0003】また特開平6―206088号公報には、
余剰汚泥を減容化するために、被処理液中の同化により
増殖する汚泥量よりも多い量の活性汚泥を生物処理系か
ら引き抜き、引き抜き汚泥をオゾン処理したのち生物処
理系へ返送処理する方法が開示されている。活性汚泥の
一部をオゾン処理すると、微生物の細胞壁が破壊され、
微生物は生物分解可能な有機物に変換される。このよう
にして有機物の分解が促進され汚泥の発生が少なくな
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来のオゾン処理は、
例えばオゾン処理系の反応槽中に被処理液を充たし、こ
の被処理液中にオゾン含有ガスを吹き込んで気液接触さ
せる方法を用いる。しかしこのような曝気方法を活性汚
泥または生下水などのように有機物濃度が高く、あるい
は発泡性が高い被処理液に適用する場合には、オゾン処
理系に発泡が起こり、泡沫が槽外に持出されて周辺が汚
染される。このため消泡剤を添加して消泡したり、ある
いは反応槽内上部にスプレーノズルを設け、このノズル
から工業用水または最終処理水を液面に散布して消泡
し、発泡障害を防止する必要があった。また異常な発泡
が起こったり、スプレーノズルが閉塞したり、あるいは
ポンプが故障するなどのトラブルが生じて消泡を行うこ
とができないような非常事態には、装置の運転を停止せ
ざる得ないために泡沫検知装置等の付帯装置を設ける必
要があった。
【0005】この発明は上述の点に鑑みてなされその目
的は、オゾン処理を行う際のオゾンの注入方法を改良し
て有機物濃度あるいは発泡性が高いオゾン処理対象物か
らの発泡障害を防止して安定したオゾン処理が可能な水
処理方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上述の目的は第一の発明
によれば原水にオゾン化水を混合したしたオゾン処理液
を生物処理槽において活性汚泥を用いて生物処理する水
処理方法において、前記オゾン化水は前記生物処理した
処理水にオゾンを曝気して調製されるとすることにより
達成される。
【0007】第二の発明によれば原水を生物処理槽にお
いて活性汚泥を用いて生物処理する水処理方法におい
て、前記生物処理した水にオゾンを曝気してオゾン化水
を調製し、このオゾン化水を前記生物処理槽から引き抜
かれた汚泥または返送汚泥と混合して前記生物処理槽に
導入することにより達成される。
【0008】
【発明の実施の形態】水処理のプロセスは生物処理(二
次処理ともいう)後オゾン処理するプロセス,生物処理
後オゾン処理し、さらに後段で生物処理するプロセス,
原水をオゾン処理しその後に生物処理するプロセス,被
処理液中の同化により増殖する汚泥量よりも多い量の活
性汚泥を生物処理系から引き抜き、引き抜き汚泥をオゾ
ン処理したのち生物処理系へ返送処理するプロセス等を
含む。
【0009】本発明の水処理方法は、オゾン化水を用い
てオゾン処理を行う。オゾン処理を行う対象物は原水,
生物処理系から引き抜いた活性汚泥等があげられる。
【0010】オゾン化水は生物処理水の一部をオゾンと
気液接触させて調製する。オゾン化水はオゾンを溶存し
ている。生物処理水をオゾン処理すると幾分発泡する可
能性があるが、原水または汚泥を直接オゾン処理する場
合より発泡はかなり低い。
【0011】以下に本発明の実施例を図面を参照して説
明する。
【0012】
【実施例】実施例1 図1はこの発明の実施例に係る水処理装置を示す構成図
である。
【0013】被処理液は下水等の有機性原水である。オ
ゾン化水はオゾン曝気槽11で調製され、オゾン処理槽
14において攪拌機15を用いて原水1と混合される。
混合時間は0.1 時間から6時間程度である。被処理液は
次いで生物処理槽2内で散気装置3から空気4の供給を
受けながら活性汚泥で処理され、最終沈殿池5において
固液分離がなされる。また汚泥は返送汚泥ポンプ6を経
て返送汚泥7として生物処理槽2に返されるが、その一
部は余剰汚泥ポンプ20を介して余剰汚泥19として排
出される。一方生物処理槽で得られた生物処理水の一部
または全部はオゾン曝気槽11に導入され、オゾン発生
装置9により発生させたオゾン10で曝気してオゾン化
水が調製される。オゾン化水はオゾン化水ポンプ21で
オゾン処理槽14に導入される。原水中に含まれる有機
物がオゾン化水との混合により、生物易分解性の有機物
へと変換され、次の生物処理槽内での処理が容易にな
る。特に原水中の有機物がフェノールなどの難分解性有
機物を多く含む場合に有効である。すなはちフェノール
は生物処理が困難であるが、フェノールをオゾン処理す
ることにより易分解性の有機物に変換できる。このよう
にして後段の生物処理が可能となり同時に発泡の問題も
大幅に改善される。オゾン化水の調製に際してオゾンの
曝気が行われるが、全てのオゾンが水に溶解するわけで
はなく未反応のオゾンが排オゾン12としてオゾン曝気
槽11外に排出される。排オゾンは活性炭などの触媒を
用いて酸素に分解してもよいが処理水8と反応させ処理
水の水質を向上させたり、生物処理槽へ導入しバルキン
グを抑制することも可能である。処理水8と排オゾンを
反応させるためには別のオゾン曝気槽が必要となる。
【0014】ここで使用するオゾンガス濃度としては20
g/Nm3 から300g/Nm3程度が適当であり、オゾンガス濃度
を高くすると以下の気液平衡式(1)により液中の溶存
オゾン濃度も高くなる。
【0015】
【数1】C* =KCG (1) 気液平衡式(1)において C* :気液平衡状態での液中溶存オゾン濃度( mg/L) CG :オゾンガス濃度(mg/N L) K :気液分配係数 である。
【0016】また上述の気液分配係数K は式(2)で与
えられる。
【0017】
【数2】 K=PO ×0.604 ×(1+t/273)/(1+0.063t) (2) 式(2)において PO :気相圧力(atm.) t:水温(℃) である。逆にオゾンガス濃度が低いと、液中溶存オゾン
濃度も低くなる。混合するオゾン化水の量を少なくし、
反応速度を速くするためには、オゾンガス濃度が高い方
が望ましい。また高濃度ガスを用いることにより生物処
理水のオゾン化の際に、発泡の程度を少なくすることが
可能である。溶存オゾン濃度は気相圧力、pHおよび水
温などの影響があり処理槽の形状などにより溶存オゾン
濃度を高くすることも可能である。またオゾン曝気時間
は0.1 〜6 時間程度である。
【0018】次に20℃の条件下でオゾンガス濃度300 g
/Nm3 のオゾンを用い、原水に対し20mg/L の注入率で
オゾン処理する場合を考える。前述の気液平衡の式
(2)よりオゾンの水に対する分配係数は約0.3 が得ら
れる。すなはち液相中には約90mg/L のオゾンが溶解す
ることになる。原水に対するオゾン化水の混合割合を考
えると原水1 に対しオゾン化水は約0.3 必要となる。す
なはち上記条件下では原水量の30%量の生物処理水に対
し、オゾン処理を行いそこで調製したオゾン化水を原水
と混合すればよい。 実施例2 図2はこの発明の異なる実施例に係る水処理装置を示す
構成図である。
【0019】原水1は生物処理槽内で散気装置3から空
気4の供給を受けて活性汚泥で処理され最終沈澱池5に
おいて固液分離がなされる。
【0020】また活性汚泥は返送汚泥ポンプ6を経て返
送汚泥7として生物処理槽2に返送される。一方生物処
理水の一部または全部はオゾン曝気槽11に導入されオ
ゾン発生装置9により発生させたオゾン10を曝気する
ことによりオゾン化水13が得られる。オゾン処理槽1
4ではオゾン化水13と汚泥引抜きポンプ16により生
物処理槽から引抜かれた汚泥を混合しオゾン処理する。
オゾン処理により汚泥を構成する微生物の細胞が破壊さ
れ、オゾン処理汚泥17は微生物処理可能な有機物とし
て生物処理槽2に導入され、大部分が水や炭酸ガスまで
分解される。従って、活性汚泥の総量は増加しないし発
泡の問題も本発明により大幅に改善される。さらに前記
した実施例で説明したようにオゾン化水を調製する際に
排出される排オゾン12はそのまま活性炭などの触媒で
分解してもよいが、排オゾンを処理水8と反応させ処理
水中の有機物を分解し処理水質を向上させたり、生物処
理槽へ導入しバルキングを抑制することも可能である。
【0021】なお上例では生物処理槽から引抜いた汚泥
をオゾン化水と混合しているが、返送汚泥の一部を引抜
いてオゾン化水と混合してもよい。返送汚泥は最終沈澱
槽で固液分離された後の汚泥であるため、生物処理槽内
からひき抜かれた活性汚泥に比し生物濃度の高い汚泥で
あるが生物処理槽からひき抜いた汚泥を処理することと
実質的な相違はない。しかし濃縮された汚泥を用いる
と、オゾン処理槽14の容量を小型化できるなどのメリ
ットはある。
【0022】オゾン添加量は、原水に対し、10〜20mg/L
程度である。例えば10mg/Lの注入率で20℃の条件下で30
0g/Nm3のオゾンを用いて処理する場合を考える。前述の
気液平衡の式(2)よりオゾンの水に対する分配係数は
約0.3 となる。即ち液相中には約90mg/l のオゾンが溶
解することになる。原水に対するオゾン化水の混合割合
を考えると原水1に対し0.15の量のオゾン化水が必要と
なる。
【0023】即ち上記の条件下では原水量の15%の生物
処理水に対し、オゾン処理しそこで調製したオゾン化水
と引き抜いた汚泥を混合する。また被処理液中の同化に
より増殖する汚泥量よりも多い量の活性汚泥を生物処理
槽から引き抜きオゾン化水と混合することになる。
【0024】上述した実施例の原水は下水,し尿,食品
排水,等の有機性原水全般を含む。また本発明で述べて
いる生物処理としては活性汚泥法の他に生物膜法等も適
用が可能である。
【0025】処理に用いるオゾン化水の量等は用いるオ
ゾン発生装置やオゾン曝気槽の形状、生物処理後の水
質,水温,pHなどに左右されるため総合的な判断が必要
である。
【0026】
【発明の効果】第一の発明によれば原水にオゾン化水を
混合したしたオゾン処理液を生物処理槽において活性汚
泥を用いて生物処理する水処理方法において、前記オゾ
ン化水は前記生物処理した処理水にオゾンを曝気して調
製されるので、従来のオゾン曝気によるオゾン処理にみ
られるような発泡障害が発生せず、有機物を含む原水の
水処理を安定して行うことが可能となる。
【0027】原水を生物処理槽において活性汚泥を用い
て生物処理する水処理方法において、前記生物処理した
水にオゾンを曝気してオゾン化水を調製し、このオゾン
化水を前記生物処理槽から引き抜かれた汚泥または返送
汚泥と混合して前記生物処理槽に導入するので、従来の
オゾン曝気によるオゾン処理にみられるような発泡障害
が発生せず、有機物を含む原水の水処理を安定して行う
ことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例に係る水処理装置を示す構成
【図2】この発明の異なる実施例に係る水処理装置を示
す構成図
【符号の説明】
1 原水 2 生物処理槽 3 散気装置 4 空気 5 最終沈澱池 6 返送汚泥ポンプ 7 返送汚泥 8 処理水 9 オゾン発生装置 10 オゾン 11 オゾン曝気槽 12 排オゾン 13 オゾン化水 14 オゾン処理槽 15 攪拌機 16 汚泥引抜きポンプ 17 オゾン処理汚泥 18 オゾン処理汚泥返送ポンプ 19 余剰汚泥 20 余剰汚泥ポンプ 21 オゾン化水ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D028 AA01 AA02 AA04 AB00 AB03 BB01 BC19 BC22 BC26 BC28 BD01 BD10 BD12 BD13 BD17 BE01 BE04 4D050 AA12 AB03 AB04 AB06 AB07 AB15 BB02 BD03 BD04 CA16 CA17

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】原水にオゾン化水を混合したしたオゾン処
    理液を生物処理槽において活性汚泥を用いて生物処理す
    る水処理方法において、前記オゾン化水は前記生物処理
    した処理水にオゾンを曝気して調製される水処理方法。
  2. 【請求項2】原水を生物処理槽において活性汚泥を用い
    て生物処理する水処理方法において、前記生物処理した
    水にオゾンを曝気してオゾン化水を調製し、このオゾン
    化水を前記生物処理槽から引き抜かれた汚泥または返送
    汚泥と混合して前記生物処理槽に導入する水処理方法。
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