JP2000325990A - 生物脱窒処理方法 - Google Patents
生物脱窒処理方法Info
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Abstract
り、炭酸カルシウムスケールの発生を防止する目的で酸
を添加して処理する方法において、必要最少量の酸添加
量で炭酸カルシウムスケールの発生を確実に防止して効
率的な生物脱窒処理を行う。 【解決手段】 脱窒反応槽の窒素負荷量に応じて酸の添
加量を制御する。
Description
有排水の生物脱窒処理に当り、炭酸カルシウムスケール
の発生を防止する目的で酸を添加して処理する方法に係
り、詳しくは、この方法において必要最少量の酸添加量
で炭酸カルシウムスケールの発生を確実に防止して効率
的な生物脱窒処理を行う生物脱窒処理方法に関する。
レス製造工場等から排出される排水には、硝酸を含む酸
性排水がある。従来、これらの硝酸含有排水の処理に
は、消石灰やカセイソーダを用いた中和処理を行った
後、生物脱窒処理を行う方式が一般的には採用されてい
る。この中和処理においては、特に中和剤のコスト低減
を目的として、安価な消石灰が多く使用されている。中
和処理に消石灰を用いた場合、排水中の硝酸は、中和処
理後、カルシウムと結合した硝酸カルシウム[Ca(N
O3)2]の形態となっている。この硝酸カルシウムを含
む排水を生物脱窒処理すると、脱窒反応槽で発生した重
炭酸塩[HCO3 -]とカルシウムが反応して、炭酸カル
シウム[CaCO3]を生成し、脱窒反応槽内や配管内
のスケール発生源となる。
ウムのスケールの生成を防止するために、脱窒反応槽内
に酸を注入し、炭酸カルシウムを溶解性の塩化カルシウ
ム[CaCl2]とすることが一般的に行われている。
この場合、酸の添加量の制御手段としては、脱窒反応槽
内に設置したpH計と塩酸注入ポンプとを連動し、炭酸
カルシウムの発生が少ないpH7以下となるように酸注
入量を調整する方法が採られている。
脱窒反応槽内に流入する処理対象排水はアルカリ度が高
く、このためpH7以下となるように塩酸注入量を調整
する従来の制御方法では、多量の酸が必要となる。ま
た、pH計のセンサー部分に炭酸カルシウムが析出する
ために、pH計の誤作動を招き、酸注入量に過不足が生
じ、必要以上の酸を注入することで薬剤コストが高騰し
たり、酸注入量不足で炭酸カルシウムのスケールが発生
したりする場合がある。このようなpH計の誤作動を防
止するためには、頻繁にpH計のメンテナンスを行うこ
とが必要となる。
カルシウム含有排水の生物脱窒処理に当り、炭酸カルシ
ウムスケールの発生を防止する目的で酸を添加して処理
する方法において、必要最少量の酸添加量で炭酸カルシ
ウムスケールの発生を確実に防止して効率的な生物脱窒
処理を行うことができる生物脱窒処理方法を提供するこ
とを目的とする。
法は、硝酸カルシウム含有排水に酸を添加して脱窒反応
槽にて生物脱窒処理する方法において、該脱窒反応槽の
窒素負荷量に応じて前記酸の添加量を制御することを特
徴とする。
象排水中にBOD源が含まれていない場合や、BOD濃
度が脱窒反応を行わせるに不足している場合は、補助用
脱窒基質として、メタノール等の水素供与体を添加する
ことが行われている。この水素供与体としてメタノール
を用い、酸として塩酸を用いた場合の、硝酸カルシウム
の脱窒反応は下式に示す通りである。
l→5CO2+3N2+3CaCl2+13H2O 量論的には、3モルの硝酸カルシウムを脱窒するには、
5モルのメタノールが必要とされ、中和用に6モルの塩
酸が必要である。即ち、窒素1kgの脱窒には、塩酸
(純塩酸)は重量比で2.6kgが必要となる(ここ
で、この窒素1kgの脱窒に必要な純塩酸量を「対窒素
塩酸係数」と称す。)。或いは、水素供与体として1k
gのメタノールを添加する脱窒反応において、塩酸(純
塩酸)は1.37kg必要となる(同様に、このメタノ
ール1kgを用いた脱窒に必要な純塩酸量を「対メタノ
ール塩酸係数」と称す。)。
負荷量又は水素供与体としてのメタノール添加量を測定
し、窒素負荷量に対窒素塩酸係数を、或いはメタノール
添加量に対メタノール塩酸係数を乗じた塩酸量を添加す
ることにより、量論的には排水中のカルシウムを塩化カ
ルシウム[CaCl2]として溶解させて炭酸カルシウ
ムの発生を防止することが可能であると考えられる。
D源が含まれていたり、或いは含有されるBOD源と窒
素との存在割合が変動したりするため、水素供与体とし
てのメタノールの形態にのみ基いた対メタノール塩酸係
数を用いた塩酸添加量の制御では、BOD源が排水中に
は含まれず水素供与体として投入したメタノールのみが
BOD源となる場合以外は対応し得ない。
対応した対窒素塩酸係数から塩酸添加量を制御する。
塩酸係数=2.6は量論的に得られた値であり、実際に
適用する係数は、処理対象排水を用いた予備検討から求
める必要がある。即ち、実際には、窒素の一部(ないし
メタノールの一部)は脱窒汚泥の増殖に用いられるた
め、窒素1kgの脱窒に必要とされる塩酸量は上記対窒
素塩酸係数よりも低くなるため、実制御で用いる対窒素
塩酸係数は、予備実験を行うなどして求める必要がある
(なお、対メタノール塩酸係数についても同様のことが
言える。)。
に説明する。
に酸を添加して脱窒反応槽で生物脱窒処理するに当り、
該脱窒反応槽の窒素負荷量に応じて酸添加量を制御する
こと以外は通常の処理条件で実施することができる。
ある硝酸カルシウム含有排水の窒素濃度及び水量を連続
的に測定し、脱窒反応槽への流入窒素負荷量を求め、当
該原水を用いて予め行った予備実験で求めた対窒素塩酸
係数をこの窒素負荷量に乗じて塩酸添加量を演算し、こ
の結果に基いて塩酸の添加制御を行うことができる。
メタノールを例示したが、本発明において、添加する水
素供与体としてはメタノールに何ら限定されず、エタノ
ール、酢酸等の従来の生物脱窒処理で用いられている水
素供与体であれば適用可能である。このような水素供与
体は、脱窒反応槽に直接添加しても良く、また、原水の
流入配管に注入して原水と共に脱窒反応槽に導入しても
良い。同様に塩酸についても脱窒反応槽に直接添加して
も良く、また、硝酸カルシウム含有排水の流入配管に注
入しても良い。
り具体的に説明する。
を行っているステンレス製造工場から排出される洗浄排
水の生物脱窒処理設備で、本発明の実証確認運転を行っ
た。この洗浄排水は硝酸性窒素濃度が200〜350m
g−N/Lの範囲で変動し、処理設備の脱窒反応槽容量
当たりの窒素負荷量は、0.2〜2.4kg/m3/日
の範囲で大幅な変動を生じている。また、脱窒反応槽に
流入する中和処理液のカルシウム濃度は300〜600
mg/Lの範囲で変動している。
排水中のカルシウムを塩化カルシウムとするための塩酸
量は、窒素負荷量に対して純塩酸として重量比で2.3
(即ち、対窒素塩酸係数=2.3)であった(これは、
比重1.18の35%塩酸として窒素1kgに対し5.
6Lに相当する。)。
=2.3を用い、窒素負荷量から求めた塩酸投入量を実
際に脱窒反応槽に投入する方式で運転を行った。即ち、
原水流量と8分間隔で測定した窒素濃度とから窒素負荷
量を求め、この窒素負荷量をシーケンサーに取り込み、
この窒素負荷量に予備試験から得た対窒素塩酸係数=
2.3を乗じて塩酸投入量を演算し、この演算結果に基
いて塩酸投入ポンプの回転数を制御することにより、塩
酸の投入制御を行った。
は、排水1m3当たり1.73Lとなった。この運転時
の平均窒素負荷量は1.3kg/m3/日、原水の平均
窒素濃度は310mg/Lであり、処理水の窒素濃度は
1mg/L以下であった。また、原水の平均カルシウム
濃度は430mg/L、処理水中のカルシウム濃度は4
21mg/Lであった。このカルシウム収支からカルシ
ウムの多くは塩化カルシウムとして溶解し、炭酸カルシ
ウムとして析出しているカルシウムはわずかであると予
想された。脱窒反応槽内のpHは7.3〜7.5の範囲
であった。
水水質及び負荷量で運転を行う場合において、従来のp
H計に基づく塩酸投入量の制御により、脱窒反応槽内の
pHが7.2〜7.3となるようにpH計と連動する塩
酸投入ポンプで塩酸投入量を制御したところ、1日の3
5%塩酸の投入量は、排水1m3当たり2.0〜2.5
Lとなった。
対応して塩酸投入量を制御することにより、従来のpH
計による塩酸投入量制御の場合に比べて、使用する塩酸
量を14〜30%低減できることが確認された。
理方法によれば、窒素負荷量に基いて適正な塩酸投入量
制御を行うことができるため、 従来のpH計に基づく塩酸投入量制御に比べて、使
用する塩酸量を大幅に低減できる。 pH計のメンテナンスの問題が解消され、また、p
H計の誤作動による塩酸投入量の過不足の問題もなくな
る。 炭酸カルシウムスケールの発生を確実に防止するこ
とができる。 既設の装置にも、簡易な演算設備、窒素負荷量測定
装置、塩酸投入ポンプの制御装置を設置することで容易
に適用可能である。 といった効果が奏され、安定かつ効率的な生物脱窒処理
を行える。
Claims (1)
- 【請求項1】 硝酸カルシウム含有排水に酸を添加して
脱窒反応槽にて生物脱窒処理する方法において、該脱窒
反応槽の窒素負荷量に応じて前記酸の添加量を制御する
ことを特徴とする生物脱窒処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14157199A JP3671742B2 (ja) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | 生物脱窒処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14157199A JP3671742B2 (ja) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | 生物脱窒処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000325990A true JP2000325990A (ja) | 2000-11-28 |
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Family
ID=15295086
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14157199A Expired - Lifetime JP3671742B2 (ja) | 1999-05-21 | 1999-05-21 | 生物脱窒処理方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3671742B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011183247A (ja) * | 2010-03-04 | 2011-09-22 | Kobelco Eco-Solutions Co Ltd | 水処理装置及び水処理方法 |
CN109384345A (zh) * | 2017-08-02 | 2019-02-26 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种高盐高钙污水低结垢处理装置及处理工艺 |
CN109384306A (zh) * | 2017-08-02 | 2019-02-26 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种高钙高盐污水脱氮脱cod的处理工艺 |
-
1999
- 1999-05-21 JP JP14157199A patent/JP3671742B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN109384306A (zh) * | 2017-08-02 | 2019-02-26 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种高钙高盐污水脱氮脱cod的处理工艺 |
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JP3671742B2 (ja) | 2005-07-13 |
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