JP2003033788A - Method for treating raw water containing phosphorus and ammoniacal nitrogen - Google Patents

Method for treating raw water containing phosphorus and ammoniacal nitrogen

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JP2003033788A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently remove phosphorus and ammoniacal nitrogen at reduced costs incurred in equipment and operation when raw water containing phosphorus and ammoniacal nitrogen is treated by a dephosphorization process, a nitrite- conversion process and a denitrogenation process. SOLUTION: Raw water is fed to a nitrite-conversion process 1 and at least a part of ammoniacal nitrogen in the raw water is converted to nitrite nitrogen which is fed to a dephosphorization process 2 afterwards to remove the phosphorus. Then, it is fed to a denitrogenation process 3 to perform a denitrogenation treatment by reacting the ammoniacal nitrogen and nitrite nitrogen by means of the action of denitrifying microorganisms in which the ammoniacal nitrogen acts as an electron donor and nitrite nitrogen as an electron acceptor. Alternatively, raw water is fed to a nitrite-conversion process 1 and ammoniacal nitrogen is converted to nitrite nitrogen. Subsequently, it is fed to a denitrogenation process 3 to perform a denitrogenation process and then, fed to a dephosphorization process 2 to remove the phosphorus.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、有機性汚泥の嫌気
性消化プロセスから排出される消化脱離液等のリンとア
ンモニア性窒素を含有する原水を、脱リン工程と亜硝酸
化工程と脱窒工程とにより処理する方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a dephosphorization step, a nitrite conversion step, and a dewatering step of treating raw water containing phosphorus and ammonia nitrogen, such as digestion desorption liquid discharged from an anaerobic digestion process of organic sludge. And a method of treating by a nitrification process.

【0002】[0002]

【従来の技術】排水処理プロセスからは、リンとアンモ
ニア性窒素を含む排水が排出される。特に有機性汚泥の
嫌気性消化プロセスから排出される消化脱離液には、多
量のアンモニア性窒素とリンが含有されている。この脱
離液は、通常、別の生物処理プロセスに返流される。例
えば、下水処理では、活性汚泥プロセスに返流される。
返流水として戻される脱離液に含まれるアンモニア性窒
素やリンは、活性汚泥プロセスの負荷となる。また、活
性汚泥プロセスでアンモニア性窒素やリンを除去しない
場合は、処理水にこれらが流出して放流され、富栄養化
の原因となる。このため、消化脱離液等の返流水中に含
有されるリンとアンモニア性窒素は返流に先立ち除去し
ておく必要がある。
2. Description of the Related Art Wastewater containing phosphorus and ammoniacal nitrogen is discharged from a wastewater treatment process. In particular, the digestive desorption liquid discharged from the anaerobic digestion process of organic sludge contains a large amount of ammoniacal nitrogen and phosphorus. This effluent is usually returned to another biotreatment process. For example, in sewage treatment, it is returned to the activated sludge process.
Ammonia nitrogen and phosphorus contained in the desorbed liquid returned as return water become a load of the activated sludge process. Further, when the ammoniacal nitrogen and phosphorus are not removed in the activated sludge process, they are discharged into the treated water and discharged, which causes eutrophication. Therefore, it is necessary to remove phosphorus and ammonia nitrogen contained in the return water such as digestion / desorption solution before returning.

【0003】従来、排水中のリンの除去方法としては、
晶析法がある。晶析法は、排水に石灰等のカルシウム塩
や水酸化マグネシウム等のマグネシウム塩を添加した
後、アルカリを加えて液のpHをアルカリ性に調整し
て、リンを難溶性のリン酸カルシウム又はリン酸マグネ
シウムアンモニウム(MAP)として析出させて分離、
回収するものである。
Conventionally, as a method of removing phosphorus in waste water,
There is a crystallization method. The crystallization method is to add calcium salt such as lime or magnesium salt such as magnesium hydroxide to the waste water, adjust the pH of the solution to be alkaline by adding alkali, and to dissolve phosphorus into sparingly soluble calcium phosphate or magnesium ammonium phosphate. (MAP) is deposited and separated,
It is to be collected.

【0004】一方、排水中のアンモニア性窒素を除去す
る方法としては、アルカリストリッピング法がある。こ
れは、排水にpH9以上、望ましくは10以上になるよ
うアルカリを加えた後、曝気してアンモニア性窒素をア
ンモニアガスとして揮散させるものである。ストリッピ
ングしたアンモニアを含むガスは、スクラバー等で酸洗
浄し、アンモニアをアンモニウム塩を含む酸性濃縮液と
して回収する。
On the other hand, as a method for removing ammoniacal nitrogen in waste water, there is an alkali stripping method. In this method, alkali is added to the waste water so as to have a pH of 9 or more, preferably 10 or more, and then the gas is aerated to volatilize ammoniacal nitrogen as ammonia gas. The stripped ammonia-containing gas is acid-cleaned with a scrubber or the like, and ammonia is recovered as an acidic concentrated liquid containing ammonium salts.

【0005】また、排水中のアンモニア性窒素を生物処
理する方法として、アンモニア性窒素をアンモニア酸化
細菌により亜硝酸性窒素に酸化し、更にこの亜硝酸性窒
素を亜硝酸酸化細菌により硝酸性窒素に酸化する硝化工
程と、これらの亜硝酸性窒素及び硝酸性窒素を従属栄養
性細菌である脱窒菌により、有機物を電子供与体として
利用して窒素ガスにまで分解する脱窒工程との2段階の
生物反応を経て窒素ガスにまで分解する方法がある。
As a method for biologically treating ammoniacal nitrogen in wastewater, the ammoniacal nitrogen is oxidized to nitrite nitrogen by ammonia-oxidizing bacteria, and the nitrite nitrogen is converted to nitrate nitrogen by nitrite-oxidizing bacteria. A nitrification process that oxidizes and a denitrification process that decomposes these nitrite nitrogen and nitrate nitrogen into nitrogen gas by utilizing organic substances as electron donors by denitrifying bacteria that are heterotrophic bacteria There is a method of decomposing into nitrogen gas through a biological reaction.

【0006】しかし、この硝化脱窒法では、脱窒工程に
おいて電子供与体としてメタノールなどの有機物を多量
に必要とし、また硝化工程では多量の酸素が必要である
ため、ランニングコストが高いという欠点がある。
However, this nitrification and denitrification method has a drawback that the running cost is high because a large amount of an organic substance such as methanol is required as an electron donor in the denitrification step and a large amount of oxygen is required in the nitrification step. .

【0007】これに対して、近年、アンモニア性窒素を
電子供与体とし、亜硝酸性窒素を電子受容体とする独立
栄養性微生物を利用し、アンモニア性窒素と亜硝酸性窒
素とを反応させて脱窒する方法が提案された。この方法
であれば、有機物の添加は不要であるため、従属栄養性
の脱窒菌を利用する方法と比べて、コストを低減するこ
とができる。また、独立栄養性の微生物は収率が低く、
汚泥の発生量が従属栄養性微生物と比較すると著しく少
ないので、余剰汚泥の発生量を抑えることができる。更
に、従来の硝化脱窒法で観察されるNOの発生がな
く、環境に対する負荷を低減できるといった特長があ
る。
On the other hand, in recent years, an autotrophic microorganism having ammonia nitrogen as an electron donor and nitrite nitrogen as an electron acceptor is used to react ammonia nitrogen with nitrite nitrogen. A method of denitrification was proposed. This method does not require addition of organic matter, and thus can reduce the cost as compared with the method using heterotrophic denitrifying bacteria. Also, the yield of autotrophic microorganisms is low,
Since the amount of sludge generated is significantly smaller than that of the heterotrophic microorganisms, the amount of excess sludge generated can be suppressed. In addition, there is no generation of N 2 O observed in the conventional nitrification and denitrification method, and there is a feature that the load on the environment can be reduced.

【0008】この独立栄養性脱窒微生物(以下「ANA
MMOX微生物」と称す。)を利用する生物脱窒プロセ
ス(ANAMMOXプロセス)は、Strous, M, et al.,
Appl. Microbiol. Biotechnol., 50, p.589-596 (199
8) に報告されており、以下のような反応でアンモニア
性窒素と亜硝酸性窒素が反応して窒素ガスに分解される
と考えられている。
This autotrophic denitrifying microorganism (hereinafter referred to as “ANA
MMOX microorganism ". ) Is used for the biological denitrification process (ANAMMOX process) by Strous, M, et al.,
Appl. Microbiol. Biotechnol., 50, p.589-596 (199
8), and it is considered that ammonia nitrogen and nitrite nitrogen react with each other in the following reaction and decompose into nitrogen gas.

【0009】[0009]

【化1】 [Chemical 1]

【0010】従って、このANAMMOX微生物を利用
して脱窒処理を行う場合、ANAMMOX微生物を保持
するANAMMOX反応槽に流入する被処理水(原水)
は、アンモニア性窒素と亜硝酸性窒素を含む必要があ
る。このANAMMOX反応に必要な亜硝酸性窒素を、
排水中のアンモニア性窒素をアンモニア酸化細菌により
酸化して生成させることも行われている。この場合、前
述の硝化工程において、亜硝酸性窒素から硝酸性窒素の
生成を抑制し、アンモニア性窒素の酸化を亜硝酸性窒素
で止める亜硝酸型硝化を行う必要がある。
Therefore, when the denitrification treatment is carried out by utilizing this ANAMMOX microorganism, the water to be treated (raw water) flowing into the ANAMMOX reaction tank holding the ANAMMOX microorganism.
Must contain ammoniacal nitrogen and nitrite nitrogen. The nitrite nitrogen necessary for this ANAMMOX reaction is
Ammonia nitrogen in waste water is also produced by being oxidized by ammonia-oxidizing bacteria. In this case, in the above-mentioned nitrification step, it is necessary to perform nitrite type nitrification in which the production of nitrate nitrogen from nitrite nitrogen is suppressed and the oxidation of ammonia nitrogen is stopped by nitrite nitrogen.

【0011】従来、亜硝酸型硝化を行うための技術とし
て、遊離の亜硝酸(HNO)の毒性を利用することに
より、硝酸化を抑制して亜硝酸性窒素を生成させる亜硝
酸化プロセスが報告されている(Anthoniesen)。
[0011] Conventionally, as a technique for performing nitrite type nitrification, a nitrite process for suppressing nitration and producing nitrite nitrogen by utilizing the toxicity of free nitrite (HNO 2 ). Reported (Anthoniesen).

【0012】亜硝酸は、HNO⇔H+NO のよ
うに解離するため、遊離の亜硝酸濃度はpHが低いほど
高くなる。従って、この亜硝酸化プロセスはアルカリ側
で運転することができない。特に、pHが8を超える
と、遊離亜硝酸の毒性は殆ど期待できず、硝化は更に進
み、亜硝酸性窒素は硝酸性窒素に酸化されてしまう。そ
して、この場合には、上述のANAMMOX微生物によ
る脱窒プロセスを適用することができなくなる。一方、
pHが5以下になると、硝化反応全体が阻害を受けて止
まる。これらのことから、アンモニア性窒素を亜硝酸性
窒素に酸化する亜硝酸型硝化は、通常pH6〜8の条件
で行われる。
Since nitrous acid dissociates like HNO 2 ⇔ H + + NO 2 , the free nitrite concentration increases as the pH decreases. Therefore, this nitrite process cannot be operated on the alkaline side. In particular, when the pH exceeds 8, the toxicity of free nitrite can hardly be expected, nitrification further progresses, and nitrite nitrogen is oxidized to nitrate nitrogen. Then, in this case, the denitrification process by the above-described ANAMMOX microorganism cannot be applied. on the other hand,
When the pH becomes 5 or less, the whole nitrification reaction is hindered and stopped. From these things, the nitrite type nitrification which oxidizes ammoniacal nitrogen to nitrite nitrogen is normally performed on conditions of pH 6-8.

【0013】また、反応系内にアンモニア性窒素が共存
した場合にも、アンモニア性窒素の毒性によって硝化は
亜硝酸型で停止し易い。
Further, when ammoniacal nitrogen coexists in the reaction system, the nitrification is likely to stop in the nitrite type due to the toxicity of the ammoniacal nitrogen.

【0014】また、亜硝酸型硝化を行うためには、反応
液中の溶存酸素(DO)濃度を1mg/L程度に低く維
持することが好ましく、より安定的な亜硝酸型硝化を保
つには、水温を30℃内外に維持することが好ましい。
更に、微生物を生物膜の形で反応槽に保持して反応を行
うことにより、より一層の安定化を図ることができる。
Further, in order to carry out nitrite type nitrification, it is preferable to maintain the dissolved oxygen (DO) concentration in the reaction solution as low as about 1 mg / L, and to maintain more stable nitrite type nitrification. It is preferable to keep the water temperature within 30 ° C.
Furthermore, by further holding the microorganisms in the form of a biofilm in the reaction tank to carry out the reaction, further stabilization can be achieved.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】リンを晶析法で化学的
に除去するためには、アルカリが必要である。そして、
晶析法によりリンが除去された処理液は強アルカリ性で
あり、これをそのまま放流することはできないため、無
機酸で中和する必要がある。また、晶析反応を迅速に行
うために、通常、排水中のリンに対してカルシウム塩や
マグネシウム塩は反応当量よりも過剰に添加される。こ
のようなことから、晶析法による処理コストは、かなり
高くつき、このことが晶析法の実用化の障害となってい
た。
Alkali is necessary for chemically removing phosphorus by the crystallization method. And
Since the treatment liquid from which phosphorus has been removed by the crystallization method is strongly alkaline and cannot be discharged as it is, it needs to be neutralized with an inorganic acid. Further, in order to carry out the crystallization reaction rapidly, calcium salt and magnesium salt are usually added in excess of the reaction equivalent to phosphorus in the waste water. For this reason, the processing cost by the crystallization method is considerably high, which has been an obstacle to the practical use of the crystallization method.

【0016】また、晶析法では、過剰なカルシウム塩や
マグネシウム塩の添加により、微細結晶が生成すること
がある。これらは容易に沈降しないため、処理液(上澄
液)中に流出し、このことがリンの除去効率を低下させ
る原因となっている。
Further, in the crystallization method, fine crystals may be formed by the addition of excess calcium salt or magnesium salt. Since these do not settle easily, they flow out into the treatment liquid (supernatant liquid), which causes the phosphorus removal efficiency to decrease.

【0017】また、アンモニア性窒素とリンを含む排水
を晶析法で処理すると、pHアルカリ性の条件下でリン
とアンモニア性窒素とが反応し、晶析装置内で結晶化
し、リンの除去効率が低下すると共に、配管等が結晶の
析出で閉塞する恐れがある。
Further, when wastewater containing ammoniacal nitrogen and phosphorus is treated by a crystallization method, phosphorus and ammoniacal nitrogen react with each other under a pH alkaline condition to be crystallized in a crystallizer to improve the phosphorus removal efficiency. At the same time, the pipes and the like may be clogged due to crystal precipitation.

【0018】なお、晶析したリンは、遅効性の肥料とし
て有効利用することができる。この場合、純度の高い結
晶であることが望まれ、例えばリン酸カルシウムにMA
Pが混在している場合は、利用し難く、商品価値が劣る
ものとなる。
The crystallized phosphorus can be effectively used as a slow-acting fertilizer. In this case, it is desired that the crystals have high purity, and for example, calcium phosphate may be added to MA.
When P is mixed, it is difficult to use and the commercial value is inferior.

【0019】一方、排水中のアンモニア性窒素をストリ
ッピングさせて除去する方法は、多量のアルカリと酸の
両方の添加が必要であり、運転に多大な費用がかかる。
特に効率良くアンモニアをストリッピングしようとする
と、アルカリ添加量は、リンを晶析法で除去する場合よ
りも10倍以上も必要になる。
On the other hand, the method of removing ammoniacal nitrogen in the waste water by stripping it requires the addition of a large amount of both alkali and acid, which requires a great deal of operation.
Particularly when attempting to strip ammonia with high efficiency, the amount of alkali added needs to be 10 times or more that in the case where phosphorus is removed by the crystallization method.

【0020】また、アンモニア性窒素とリンを含む排水
をストリッピングした場合には、高pH条件下でリンと
アンモニアが反応して、ストリッピング装置内で結晶化
することがあり、この場合にはアンモニアの除去性能は
低下する上に、配管が結晶によって閉塞する恐れがあ
る。
When the waste water containing ammoniacal nitrogen and phosphorus is stripped, phosphorus and ammonia may react under high pH conditions to cause crystallization in the stripping device. In this case, Ammonia removal performance deteriorates, and the pipe may be blocked by crystals.

【0021】また、前述のANAMMOX微生物を利用
した脱窒処理において、ANAMMOX微生物の活性は
不安定であり、特に分散状態では失活し易い。ANAM
MOX微生物は生物膜の形で増殖することを好むため、
反応槽には担体を添加して担体上にANAMMOX微生
物の生物膜を形成することが望まれる。微生物の担体と
して用いられる人工担体としては多くの種類のものが商
品化されているが、これらは概して高価であり、設備投
資コストを高める原因となる。
Further, in the denitrification treatment using the above-mentioned ANAMMOX microorganism, the activity of the ANAMMOX microorganism is unstable, and it is easily deactivated particularly in the dispersed state. ANAM
Since MOX microorganisms prefer to grow in the form of biofilms,
It is desired to add a carrier to the reaction tank to form a biofilm of the ANAMMOX microorganism on the carrier. Many types of artificial carriers used as carriers for microorganisms have been commercialized, but these are generally expensive, which increases the capital investment cost.

【0022】また、このANAMMOX微生物は、反応
系内のリン濃度が高いと活性が低下するため、脱窒性能
が低下する。
Further, the activity of the ANAMMOX microorganism is lowered when the phosphorus concentration in the reaction system is high, so that the denitrification performance is lowered.

【0023】このようなことから、従来においては、ア
ンモニア性窒素やリンの除去には容量の大きな反応槽を
必要とし、また、薬品や担体等を多量に必要とするため
に、設備費、運転費が高価なものとなっていた。
From the above, conventionally, a large-capacity reaction tank is required to remove ammoniacal nitrogen and phosphorus, and a large amount of chemicals, carriers and the like are required, resulting in equipment cost and operation. Expenses were expensive.

【0024】また、有機性汚泥の嫌気性消化プロセスか
ら排出される消化脱離液等のリンとアンモニア性窒素と
を高濃度で含有する排水を処理する場合、上述のような
個々の処理プロセスを組み合わせることが考えられる
が、上述の如く、いずれのプロセスも欠点を有し、また
リンとアンモニア性窒素が共存する場合の問題もあり、
工業的に有利な方法は見出されていない。
Further, when treating wastewater containing phosphorus and ammonia nitrogen in high concentrations such as digestive desorption liquid discharged from the anaerobic digestion process of organic sludge, the individual treatment processes as described above are performed. Although it is possible to combine them, as described above, each process has drawbacks, and there is a problem when phosphorus and ammoniacal nitrogen coexist.
No industrially advantageous method has been found.

【0025】本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされ
たものであって、リンとアンモニア性窒素を含有する原
水を、脱リン工程と亜硝酸化工程と脱窒工程とにより処
理する方法であって、設備費、運転費を低減した上でリ
ンとアンモニア性窒素とを効率的に除去する方法を提供
することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above conventional circumstances, and is a method of treating raw water containing phosphorus and ammoniacal nitrogen by a dephosphorization step, a nitrite nitration step and a denitrification step. Therefore, it is an object of the present invention to provide a method for efficiently removing phosphorus and ammonia nitrogen while reducing equipment costs and operating costs.

【0026】[0026]

【課題を解決するための手段】請求項1のリンとアンモ
ニア性窒素を含有する原水の処理方法は、リンとアンモ
ニア性窒素を含有する原水を脱リン工程と、亜硝酸化工
程と、脱窒工程とにより処理する方法において、原水を
まず亜硝酸化工程に供給して、原水中のアンモニア性窒
素の少なくとも一部を亜硝酸性窒素に転換した後、脱リ
ン工程に供給してリンを除去し、次いで、脱窒工程に供
給して、アンモニア性窒素と亜硝酸性窒素とを、アンモ
ニア性窒素を電子供与体とし亜硝酸性窒素を電子受容体
とする脱窒微生物の作用により反応させて脱窒処理する
ことを特徴とする。
A method for treating raw water containing phosphorus and ammoniacal nitrogen comprises the steps of: dephosphorizing the raw water containing phosphorus and ammoniacal nitrogen; In the method of treatment with the process, first, raw water is supplied to the nitrite conversion step to convert at least a part of ammoniacal nitrogen in the raw water into nitrite nitrogen, and then supplied to the dephosphorization step to remove phosphorus. Then, it is supplied to the denitrification step to react ammonia nitrogen and nitrite nitrogen by the action of a denitrifying microorganism that uses ammonia nitrogen as an electron donor and nitrite nitrogen as an electron acceptor. Characterized by denitrification.

【0027】請求項2のリンとアンモニア性窒素を含有
する原水の処理方法は、リンとアンモニア性窒素を含有
する原水を脱リン工程と、亜硝酸化工程と、脱窒工程と
により処理する方法において、原水をまず亜硝酸化工程
に供給して、原水中のアンモニア性窒素の少なくとも一
部を亜硝酸性窒素に転換した後、脱窒工程に供給して、
アンモニア性窒素と亜硝酸性窒素とを、アンモニア性窒
素を電子供与体とし亜硝酸性窒素を電子受容体とする脱
窒微生物の作用により反応させて脱窒処理し、次いで、
脱リン工程に供給して、リンを除去することを特徴とす
る。
The method for treating raw water containing phosphorus and ammonia nitrogen according to claim 2 is a method of treating raw water containing phosphorus and ammonia nitrogen by a dephosphorization step, a nitrite nitration step and a denitrification step. In, in the raw water is first supplied to the nitrite process, at least a portion of the ammoniacal nitrogen in the raw water is converted to nitrite nitrogen, and then supplied to the denitrification process,
Ammoniacal nitrogen and nitrite nitrogen are reacted by the action of a denitrifying microorganism that uses ammoniacal nitrogen as an electron donor and nitrite nitrogen as an electron acceptor to denitrify, and then,
It is characterized in that it is supplied to a dephosphorization step to remove phosphorus.

【0028】請求項1の方法では、まず亜硝酸化工程で
原水中のアンモニア性窒素を亜硝酸性窒素に転換した後
脱リン工程でリンを除去する。このため、脱リン工程に
おいて、アンモニア性窒素が共存することによる、晶析
装置内での結晶の発生による配管閉塞等のトラブルを回
避することができる。そして、脱リン工程において、M
APを殆ど含まない純度の高い、従って肥料としての商
品価値の高いリン酸カルシウムの結晶を回収することが
できる。更に、脱リン工程の処理液をANAMMOX反
応により脱窒処理することにより、脱リン工程の処理液
中に含まれる微細結晶がANAMMOX微生物の担体と
して機能し、この微細結晶の表面にANAMMOX微生
物の生物膜を安定に増殖させて効率的な脱窒処理を行う
ことができる。従って、別途、人工担体を投入する必要
はなく、また、脱リン工程から流した微細結晶の流出も
防止される。
In the method of the first aspect, first, ammoniacal nitrogen in the raw water is converted to nitrite nitrogen in the nitrite-forming step, and then phosphorus is removed in the dephosphorization step. Therefore, in the dephosphorization step, it is possible to avoid troubles such as the blockage of the pipe due to the generation of crystals in the crystallizer due to the coexistence of ammoniacal nitrogen. Then, in the dephosphorization step, M
It is possible to recover highly pure crystals of calcium phosphate containing almost no AP and thus having high commercial value as fertilizers. Furthermore, by denitrifying the treatment liquid of the dephosphorization step by an ANAMMOX reaction, the fine crystals contained in the treatment liquid of the dephosphorization step function as a carrier for the ANAMMOX microorganisms, and the surface of the fine crystals contains the organisms of the ANAMMOX microorganisms. The membrane can be stably grown and efficient denitrification treatment can be performed. Therefore, it is not necessary to separately add an artificial carrier, and the outflow of fine crystals flown from the dephosphorization step can be prevented.

【0029】請求項2の方法では、亜硝酸化工程及び脱
窒工程でアンモニア性窒素を除去した後脱リン工程でリ
ンを除去するため、脱リン工程において、アンモニア性
窒素が共存することによる、晶析装置内での結晶の発生
による配管閉塞等のトラブルを回避することができる。
そして、脱リン工程において、例えばカルシウム塩の添
加でMAPを殆ど含まない純度の高い、従って肥料とし
ての商品価値の高いリン酸カルシウムの結晶を回収する
ことができる。
In the method of claim 2, since the ammonia nitrogen is removed in the nitrite-nitrating step and the denitrification step and then the phosphorus is removed in the dephosphorization step, the presence of ammoniacal nitrogen in the dephosphorization step results in It is possible to avoid troubles such as pipe clogging due to the generation of crystals in the crystallizer.
Then, in the dephosphorization step, for example, by adding a calcium salt, it is possible to recover a crystal of calcium phosphate having a high purity and having a high commercial value as a fertilizer that hardly contains MAP.

【0030】また、本発明の方法は、アンモニア性窒素
を亜硝酸化工程と脱窒工程で除去するため、従来のアン
モニアのストリッピングのようなリンが共存することに
よる結晶析出の問題はない。
Further, since the method of the present invention removes ammoniacal nitrogen in the nitrite-nitriding step and the denitrifying step, there is no problem of crystal precipitation due to the coexistence of phosphorus as in the conventional ammonia stripping.

【0031】このような本発明のリンとアンモニア性窒
素を含有する原水の処理方法は、特に有機性汚泥を嫌気
性消化するプロセスから排出される消化脱離液を固液分
離して得られた分離水の処理に好適である。
The method for treating raw water containing phosphorus and ammoniacal nitrogen according to the present invention is obtained by solid-liquid separation of the digestion desorption liquid discharged from the process of anaerobic digesting organic sludge. It is suitable for treating separated water.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明のリ
ンとアンモニア性窒素を含有する原水の処理方法の実施
の形態を詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the method for treating raw water containing phosphorus and ammonia nitrogen according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0033】図1は本発明の実施の形態を示す系統図で
ある。
FIG. 1 is a system diagram showing an embodiment of the present invention.

【0034】請求項1のリンとアンモニア性窒素を含有
する原水の処理方法では、図1(a)に示す如く、原水
を亜硝酸化工程1、脱リン工程2及び脱窒工程3で順次
処理する。
In the method for treating raw water containing phosphorus and ammoniacal nitrogen according to claim 1, as shown in FIG. 1 (a), raw water is sequentially treated in a nitrite nitration step 1, a dephosphorization step 2 and a denitrification step 3. To do.

【0035】即ち、まず、原水をアンモニア酸化細菌の
汚泥が保持された曝気槽に導入して、好気性条件にて原
水中のアンモニア性窒素を亜硝酸性窒素に酸化する。こ
の曝気槽では、硝酸性窒素の生成を防止して、亜硝酸型
硝化を行うために、DO濃度0.5〜1.5mg/L、
水温25〜35℃程度で処理することが好ましい。また
pHを6〜8に調整するために必要に応じてNaOH等
のアルカリを添加してpH調整する。
That is, first, raw water is introduced into an aeration tank in which sludge of ammonia-oxidizing bacteria is held, and ammonia nitrogen in raw water is oxidized to nitrite nitrogen under aerobic conditions. In this aeration tank, in order to prevent the production of nitrate nitrogen and perform nitrite type nitrification, the DO concentration is 0.5 to 1.5 mg / L,
It is preferable to perform the treatment at a water temperature of about 25 to 35 ° C. Further, in order to adjust the pH to 6 to 8, an alkali such as NaOH is added as necessary to adjust the pH.

【0036】亜硝酸化工程1の処理水は、次いで脱リン
工程2に供給して脱リン処理する。この脱リン工程2の
脱リン処理は、晶析法によるものが好ましい。従って、
亜硝酸化工程1の処理水に塩化カルシウム、炭酸カルシ
ウム等のカルシウム塩、又は水酸化マグネシウム等のマ
グネシウム塩を、除去するリンに対して1.5〜10倍
程度添加すると共に、必要に応じてNaOH等のアルカ
リを添加してpH調整し、種晶としてのリン酸カルシウ
ム、リン酸マグネシウムアンモニウム、ケイ酸カルシウ
ム等を含有する晶析脱リン装置に通水する。pH調整
は、リン酸カルシウムの場合、pH8.5以上、リン酸
マグネシウムアンモニウムの場合、pH8.6〜8.8
とするのが好ましい。
The treated water in the nitrous acid process 1 is then supplied to the dephosphorization process 2 to be dephosphorized. The dephosphorization treatment in the dephosphorization step 2 is preferably performed by a crystallization method. Therefore,
Calcium salt such as calcium chloride and calcium carbonate, or magnesium salt such as magnesium hydroxide is added to the treated water in the nitrite conversion step 1 in an amount of about 1.5 to 10 times the amount of phosphorus to be removed, and if necessary. An alkali such as NaOH is added to adjust the pH, and water is passed through a crystallization dephosphorizer containing calcium phosphate, magnesium ammonium phosphate, calcium silicate, etc. as seed crystals. The pH is adjusted to pH 8.5 or more in the case of calcium phosphate and pH 8.6 to 8.8 in the case of magnesium ammonium phosphate.
Is preferred.

【0037】脱リン工程2の処理水は、次いで脱窒工程
3に供給してANAMMOX微生物により脱窒処理す
る。このANAMMOX微生物による脱窒処理は、pH
6.5〜8.0、温度25〜35℃で行うことが好まし
く、従って、脱リン工程2の処理水にはHSO等の
無機酸を添加してpH調整を行う。
The treated water in the dephosphorization step 2 is then supplied to the denitrification step 3 to be denitrified by the ANAMMOX microorganism. The denitrification treatment by this ANAMMOX microorganism is
It is preferable to carry out the treatment at 6.5 to 8.0 and the temperature of 25 to 35 ° C. Therefore, pH is adjusted by adding an inorganic acid such as H 2 SO 4 to the treated water in the dephosphorization step 2.

【0038】この脱窒工程3では、脱リン工程2で溶解
性のリンが除去された水が導入されるため、リンによる
反応阻害を受けることなく効率的な脱窒処理を行える。
また、脱リン工程2において過剰量のカルシウム塩又は
マグネシウム塩の添加で生成し、処理水中に流出するリ
ン酸カルシウム等の微細結晶がANAMMOX微生物の
担体として機能し、ANAMMOX微生物の生物膜がこ
の微細結晶表面に成長することで、効率的な脱窒処理を
行える。そして、このように脱リン工程2から流出した
微細結晶が担体として脱窒槽内に保持されることによ
り、微細結晶流出による水質の低下の問題も解消され
る。
In this denitrification step 3, since the water from which the soluble phosphorus has been removed in the dephosphorization step 2 is introduced, efficient denitrification treatment can be carried out without being affected by the reaction by phosphorus.
Also, in the dephosphorization step 2, fine crystals of calcium phosphate or the like that are produced by the addition of an excessive amount of calcium salt or magnesium salt and flow out into the treated water function as a carrier for the ANAMMOX microorganism, and the biofilm of the ANAMMOX microorganism is the surface of this fine crystal. By growing into, efficient denitrification treatment can be performed. Since the fine crystals that have flowed out from the dephosphorization step 2 are held as a carrier in the denitrification tank in this way, the problem of water quality deterioration due to the outflow of fine crystals can be solved.

【0039】この脱窒工程では、前述のANAMMOX
反応式に示されるように、被処理水中にはアンモニア性
窒素(NH−N)に対し、亜硝酸性窒素(NO
N)を0.5〜2倍、特に1〜1.5倍の割合で含むこ
とが好ましい。
In this denitrification process, the above-mentioned ANAMMOX is used.
As shown in the reaction formula, nitrite nitrogen (NO 2 −) is present in the water to be treated with respect to ammonia nitrogen (NH 4 —N).
N) is preferably contained in a proportion of 0.5 to 2 times, particularly 1 to 1.5 times.

【0040】従って、このような割合でアンモニア性窒
素と亜硝酸性窒素とをANAMMOX脱窒槽に導入する
ために、次のような処理を行うことができる。 亜硝酸化工程1において、原水中のアンモニア性窒
素のうちの一部のみを亜硝酸化し、上記割合でアンモニ
ア性窒素と亜硝酸性窒素とを含む亜硝化処理水を得る。
この場合には、脱リン工程2にアンモニア性窒素が流入
することによる問題が懸念されるが、原水中のアンモニ
ア性窒素に比べてその濃度は約半分に低減されているた
め、大きな問題となることはない。 原水を2系統に分割し、一系統のみを亜硝酸化工程
1に導入してアンモニア性窒素を亜硝酸性窒素に酸化
し、他系統は亜硝酸化工程1をバイパスして脱リン工程
2に導入する。この場合には、上記と同様、脱リン工
程2にアンモニア性窒素が流入することによる問題が懸
念されるが大きな問題とはならない。 亜硝酸化工程1において、原水中のアンモニア性窒
素のうちの全量を亜硝酸化し、脱窒工程3において、ア
ンモニア源としてアンモニア等の薬品を添加する。或い
は、別系統のアンモニア含有排水を添加する。この場合
には、脱リン工程2においてアンモニア性窒素が流入す
ることによる問題は解消される。
Therefore, in order to introduce the ammonia nitrogen and the nitrite nitrogen into the ANAMMOX denitrification tank in such a ratio, the following treatment can be carried out. In the nitration step 1, only part of the ammoniacal nitrogen in the raw water is nitriteized to obtain nitrite-treated water containing ammoniacal nitrogen and nitrite nitrogen in the above ratio.
In this case, there is a concern that ammonia nitrogen will flow into the dephosphorization step 2, but its concentration is reduced to about half that of ammonia nitrogen in the raw water, which is a big problem. There is no such thing. Raw water is divided into two systems, only one system is introduced into nitrite process 1 to oxidize ammoniacal nitrogen to nitrite nitrogen, and the other system bypasses nitrite process 1 to dephosphorization process 2. Introduce. In this case, similar to the above, there is a concern that ammonia nitrogen flows into the dephosphorization step 2, but this is not a major problem. In the nitrite-treating step 1, the whole amount of ammoniacal nitrogen in the raw water is nitrite-nitrated, and in the denitrifying step 3, a chemical such as ammonia is added as an ammonia source. Alternatively, a separate system of ammonia-containing wastewater is added. In this case, the problem caused by the inflow of ammoniacal nitrogen in the dephosphorization step 2 is solved.

【0041】請求項2のリンとアンモニア性窒素を含有
する原水の処理方法では、図1(b)に示す如く、原水
を亜硝酸化工程1、脱窒工程3及び脱リン工程2で順次
処理する。
In the method for treating raw water containing phosphorus and ammoniacal nitrogen according to claim 2, as shown in FIG. 1 (b), the raw water is sequentially treated in a nitrite nitration step 1, a denitrification step 3 and a dephosphorization step 2. To do.

【0042】即ち、まず、原水を請求項1の方法と同様
にして、アンモニア酸化細菌の汚泥が保持された曝気槽
に導入して、好気性条件にて原水中のアンモニア性窒素
を亜硝酸性窒素に酸化する。
That is, first, raw water is introduced into the aeration tank in which sludge of ammonia-oxidizing bacteria is retained in the same manner as in the method of claim 1, and the ammoniacal nitrogen in the raw water is converted to nitrite under aerobic conditions. Oxidizes to nitrogen.

【0043】この亜硝酸化工程1では、次工程の脱窒工
程3の好適pHであるpH6.5〜7.5にpH調整す
るのが好ましい。
In the nitrite-forming step 1, it is preferable to adjust the pH to pH 6.5 to 7.5 which is a preferable pH in the denitrifying step 3 which is the next step.

【0044】亜硝酸化工程1の処理水は、次いで脱窒工
程3に供給してANAMMOX微生物により脱窒処理す
る。
The treated water in the nitrite-nitrating step 1 is then supplied to the denitrifying step 3 to be denitrified by the ANAMMOX microorganism.

【0045】脱窒工程3の処理水は、次いで脱リン工程
2に供給して脱リン処理する。即ち、前述の請求項1の
方法と同様に、脱窒工程3の処理水に塩化カルシウム、
炭酸カルシウム、リン酸カルシウム等のカルシウム塩を
添加すると共に、NaOH等のアルカリを添加してpH
8.5以上に調整して晶析脱リン装置に通水する。
The treated water in the denitrification step 3 is then supplied to the dephosphorization step 2 to be dephosphorized. That is, as in the method of claim 1 described above, calcium chloride is added to the treated water in the denitrification step 3,
Add calcium salts such as calcium carbonate and calcium phosphate, and add alkali such as NaOH to adjust pH.
Adjust to 8.5 or more and pass water through the crystallization dephosphorizer.

【0046】この脱リン工程2では、前段の亜硝酸化工
程1と脱窒工程2により、原水中のアンモニア性窒素が
高度に除去されているため、アンモニア性窒素が流入す
ることによる問題を生じることがなく、また、純度の高
い結晶を得ることができる。
In this dephosphorization step 2, since ammoniacal nitrogen in the raw water is highly removed by the preceding nitrite nitration step 1 and denitrification step 2, there arises a problem due to the inflow of ammoniacal nitrogen. And a highly pure crystal can be obtained.

【0047】このような請求項2の方法においても、脱
窒工程では、前述のANAMMOX反応式に示されるよ
うに、被処理水中にはアンモニア性窒素(NH−N)
に対し、亜硝酸性窒素(NO−N)を0.5〜2倍、
特に1〜1.5倍の割合で含むことが好ましい。
Also in the method of claim 2, in the denitrification step, as shown in the above-mentioned ANAMMOX reaction formula, ammonia nitrogen (NH 4 —N) is contained in the water to be treated.
On the other hand, nitrite nitrogen (NO 2 —N) is 0.5 to 2 times,
In particular, it is preferable that the content is 1 to 1.5 times.

【0048】従って、このような割合でアンモニア性窒
素と亜硝酸性窒素とをANAMMOX脱窒槽に導入する
ために、次のような処理を行うことができる。 亜硝酸化工程1において、原水中のアンモニア性窒
素のうちの一部のみを亜硝酸化し、上記割合でアンモニ
ア性窒素と亜硝酸性窒素とを含む亜硝化処理水を得る。 原水を2系統に分割し、一系統のみを亜硝酸化工程
1に導入してアンモニア性窒素を亜硝酸性窒素に酸化
し、他系統は亜硝酸化工程1をバイパスして脱窒工程3
に導入する。 亜硝酸化工程1において、原水中のアンモニア性窒
素のうちの全量を亜硝酸化し、脱窒工程3において、亜
硝酸性窒素源として亜硝酸ナトリウム等の薬品を添加す
る。或いは、別系統の亜硝酸性窒素含有排水を添加す
る。
Therefore, in order to introduce the ammoniacal nitrogen and the nitrite nitrogen into the ANAMMOX denitrification tank in such a ratio, the following treatment can be carried out. In the nitration step 1, only part of the ammoniacal nitrogen in the raw water is nitriteized to obtain nitrite-treated water containing ammoniacal nitrogen and nitrite nitrogen in the above ratio. The raw water is divided into two systems, only one system is introduced into the nitrite conversion step 1 to oxidize ammoniacal nitrogen to nitrite nitrogen, and the other system bypasses the nitrite conversion step 1 and the denitrification step 3
To introduce. In the nitrite-treating step 1, all of the ammoniacal nitrogen in the raw water is nitrite-nitrated, and in the denitrifying step 3, a chemical such as sodium nitrite is added as a nitrite-nitrogen source. Alternatively, another system containing nitrite nitrogen-containing wastewater is added.

【0049】いずれの場合にも、脱リン工程にアンモニ
ア性窒素が流入することは殆どなく、脱リン処理を安定
に行って高純度の結晶を回収することができる。
In any case, ammoniacal nitrogen hardly flows into the dephosphorization step, and the dephosphorization treatment can be stably performed to recover high-purity crystals.

【0050】[0050]

【実施例】以下に比較例及び実施例を挙げて本発明をよ
り具体的に説明する。
EXAMPLES The present invention will be described more specifically with reference to Comparative Examples and Examples below.

【0051】なお、以下においては、下水汚泥の嫌気性
消化プロセスから排出された嫌気性消化脱離液を遠心濃
縮し、アンモニア性窒素濃度2,800mg−N/L、
リン濃度300mg−P/L、pH7.5の上澄液を原
水として処理を行った。
In the following, the anaerobic digestion desorption liquid discharged from the anaerobic digestion process of sewage sludge was centrifugally concentrated to give an ammoniacal nitrogen concentration of 2,800 mg-N / L,
The treatment was carried out using the supernatant liquid having a phosphorus concentration of 300 mg-P / L and pH 7.5 as raw water.

【0052】比較例1(アンモニアストリッピング→晶
析脱リン) 10Lのアンモニアストリッピング槽に原水を20L/
hrの速度で通水した。槽内のpHが10.5になるよ
うNaOHを添加し、空気で10L/minの速度で曝
気した。空気中に含まれるCOによって槽内pHが徐
々に低下したため、pHセンサーによってNaOHを追
加投入できるポンプを設置した。
Comparative Example 1 (Ammonia Stripping → Crystalline Dephosphorization) 20 L / raw water was added to a 10 L ammonia stripping tank.
Water was passed at a rate of hr. NaOH was added so that the pH in the tank was 10.5, and air was aerated at a rate of 10 L / min. Since the pH in the tank gradually decreased due to CO 2 contained in the air, a pump capable of additionally adding NaOH by a pH sensor was installed.

【0053】この処理液を10Lの晶析脱リン装置(2
mm径のリン酸カルシウムを8L含む)に通水し、カル
シウム源として塩化カルシウムを1000mg−Ca/
Lの濃度になるよう加えた。更に、アルカリとしてNa
OHを加えた。しかし、アンモニアストリッピング槽と
同じpH10.5にすると、処理水は微細結晶の生成に
よって白濁した。そこで、安価な硫酸を加えてpHを9
に設定してリンを晶析した。
This treated solution was treated with a 10 L crystallization dephosphorization apparatus (2
(including 8 L of calcium phosphate having a diameter of mm), calcium chloride as a calcium source is 1000 mg-Ca /
L was added to give a concentration. In addition, Na as alkali
OH was added. However, when the same pH as that of the ammonia stripping tank was set to 10.5, the treated water became cloudy due to the formation of fine crystals. Therefore, inexpensive sulfuric acid was added to adjust the pH to 9
And phosphorus was crystallized.

【0054】運転開始後20日目にアンモニアストリッ
ピング槽でpHの誤作動が起きた。この原因は、pH電
極の表面にリンとアンモニアが結晶化し、その化合物で
あるMAPが析出したためであった。更に曝気装置で結
晶析出による閉塞が発生した。アンモニアストリッピン
グによるアンモニア除去率は95%で、2.5%が槽内
にMAPとして析出し、残りの2.5%は後段の晶析脱
リン装置に流入した。
On the 20th day after the start of operation, pH malfunction occurred in the ammonia stripping tank. The cause was that phosphorus and ammonia were crystallized on the surface of the pH electrode, and the compound, MAP, was deposited. Furthermore, blockage due to crystal precipitation occurred in the aeration device. The removal rate of ammonia by ammonia stripping was 95%, 2.5% was deposited as MAP in the tank, and the remaining 2.5% flowed into the crystallization dephosphorization device in the subsequent stage.

【0055】晶析脱リン装置において、硫酸を加えてp
Hを9に設定してリンを晶析したところ、カルシウムの
一部は硫酸カルシウムとして結晶化した。晶析したカル
シウムの内訳を分析したところ、70重量%がリン酸カ
ルシウム、5重量%がMAP、25重量%が硫酸カルシ
ウムであり、純度の高いリン酸カルシウムを得ることが
できなかった。
In the crystallization dephosphorization apparatus, sulfuric acid was added to p
When H was set to 9 and phosphorus was crystallized, a part of calcium was crystallized as calcium sulfate. When the breakdown of the crystallized calcium was analyzed, 70% by weight was calcium phosphate, 5% by weight was MAP, and 25% by weight was calcium sulfate, and it was not possible to obtain high-purity calcium phosphate.

【0056】比較例2(晶析脱リン→アンモニアストリ
ッピング) リンをMAPとして回収する目的で塩化カルシウムでは
なく塩化マグネシウムを1,000mg−Mg/L添加
し、比較例1と同様の晶析脱リン装置にMAP粒子を充
填して原水を通水することによりリン除去を行った。こ
こでは、アンモニアの臭気発生を防ぐために、pHを
8.6に設定した。そして、晶析脱リン装置の処理水に
更にNaOHを加え、pH10.5として比較例1と同
様のアンモニアストリッピング槽でアンモニアを除去し
た。
Comparative Example 2 (Crystalline Dephosphorization → Ammonia Stripping) For the purpose of recovering phosphorus as MAP, magnesium chloride was added instead of calcium chloride in an amount of 1,000 mg-Mg / L, and the same crystallization removal as in Comparative Example 1 was performed. Phosphorus was removed by filling the phosphorus device with MAP particles and passing raw water through. Here, the pH was set to 8.6 in order to prevent the generation of the odor of ammonia. Then, NaOH was further added to the treated water of the crystallization dephosphorization apparatus to adjust the pH to 10.5, and ammonia was removed in the same ammonia stripping tank as in Comparative Example 1.

【0057】その結果、晶析脱リン装置の処理水のリン
濃度は30mg/Lで、約90%のリンが晶析脱リン装
置で除去されたが、約10%は処理水中に残留した。処
理水のリンは、15mg/Lが溶解性であり、残りは微
細なMAP粒子として存在していた。pHを9に上げる
と、処理水のリン濃度を20mg/Lまで低下すること
ができた。しかし、この場合は、アルカリ性のため、晶
析脱リン装置で強烈なアンモニア臭が発生した。
As a result, the concentration of phosphorus in the treated water in the crystallization dephosphorizer was 30 mg / L, and about 90% of phosphorus was removed by the crystallization dephosphorizer, but about 10% remained in the treated water. 15 mg / L of the phosphorus in the treated water was soluble, and the rest was present as fine MAP particles. When the pH was raised to 9, the phosphorus concentration in the treated water could be reduced to 20 mg / L. In this case, however, a strong ammonia odor was generated in the crystallization dephosphorization device due to its alkaline nature.

【0058】実施例1(亜硝酸型硝化→晶析脱リン→A
NAMMOX微生物化による脱窒) 活性汚泥を3,000mg/Lの濃度で含む10Lの曝
気槽に原水を10L/hrの速度で通水して硝化運転を
行った。曝気槽はDO濃度を0.2〜2mg/L、水温
を25〜35℃で維持した。また、NaOHを添加する
ことにより、曝気槽内のpHは6.5〜7.5に調整し
た。運転を開始して1週間は、処理水に硝酸性窒素が検
出されたが、これ以降、活性汚泥が直径1mm程度の粒
子(グラニュール)に変化し、これと共に硝酸性窒素は
検出されなくなり、原水のアンモニア性窒素は全て亜硝
酸性窒素に硝化された。グラニュールのVSS/SS比
は0.6で、無機物はカルシウム、アルミニウム、鉄な
どであった。
Example 1 (nitrite type nitrification → crystallization dephosphorization → A
Denitrification by NAMMOX Microbialization) Raw water was passed through a 10 L aeration tank containing activated sludge at a concentration of 3,000 mg / L at a rate of 10 L / hr to carry out nitrification operation. The aeration tank maintained the DO concentration at 0.2 to 2 mg / L and the water temperature at 25 to 35 ° C. The pH in the aeration tank was adjusted to 6.5 to 7.5 by adding NaOH. Nitrous nitrogen was detected in the treated water for one week after the start of operation, but thereafter, the activated sludge changed into particles (granule) with a diameter of about 1 mm, and nitrate nitrogen was no longer detected, All the ammoniacal nitrogen in the raw water was nitrified to nitrite nitrogen. The VSS / SS ratio of the granule was 0.6, and the inorganic substances were calcium, aluminum, iron and the like.

【0059】この処理水にカルシウム源として塩化カル
シウムを1,000mg−Ca/Lの濃度となるように
添加した後、アルカリとしてNaOHを添加してpH
8.8に調整し、比較例1と同様の晶析脱リン装置に1
0L/hrで通水して脱リン処理した。
After adding calcium chloride as a calcium source to the treated water so as to have a concentration of 1,000 mg-Ca / L, NaOH was added as an alkali to adjust pH.
The crystallization dephosphorization apparatus was adjusted to 8.8 and the same crystallization dephosphorization apparatus as in Comparative Example 1 was used.
Water was passed through at 0 L / hr for dephosphorization treatment.

【0060】この脱リン処理により得られた処理水のリ
ン濃度は30mg/Lであり、90%のリンを除去する
ことができた。処理水中のリンのうち、20mg/Lは
微細なリン酸カルシウムの結晶であった。また、リン酸
カルシウム90重量%の高純度のリン酸カルシウムを回
収することができた。
The phosphorus concentration of the treated water obtained by this dephosphorization treatment was 30 mg / L, and 90% of phosphorus could be removed. Of the phosphorus in the treated water, 20 mg / L was fine calcium phosphate crystals. Further, it was possible to recover high-purity calcium phosphate having a calcium phosphate content of 90% by weight.

【0061】次に、この晶析脱リン装置の処理水を10
L/hrで20LのANAMMOX脱窒槽に通水した。
この脱窒槽にはグラニュール状のANAMMOX汚泥が
VSSとして10,000mg/Lの濃度で保持されて
いる。前段の亜硝酸型硝化の曝気槽の処理水中の窒素が
すべて亜硝酸性窒素であったため、アンモニア性窒素と
して薬品のアンモニアを2300mg/L添加すると共
に、硫酸を添加してpH6.5〜7.5に調整して35
℃で脱窒処理を行った。
Next, the treated water in the crystallization dephosphorization apparatus was treated with 10
Water was passed through a 20 L ANAMMOX denitrification tank at L / hr.
The denitrification tank holds granulated ANAMMOX sludge at a concentration of 10,000 mg / L as VSS. Since all the nitrogen in the treated water in the aeration tank for nitrite type nitrification in the previous stage was nitrite nitrogen, 2300 mg / L of ammonia as a chemical was added as ammoniacal nitrogen, and sulfuric acid was added to pH 6.5 to 7. Adjust to 5 and 35
Denitrification treatment was performed at ℃.

【0062】脱窒処理は極めて安定に行うことができ、
ANAMMOX汚泥は脱リン処理水中の微細結晶を担体
として次第にグラニュールに成長していった。このグラ
ニュールのVSS/SSは0.4で無機物はカルシウム
が主体であった。
The denitrification treatment can be carried out extremely stably,
The ANAMMOX sludge gradually grew into granules using fine crystals in dephosphorized water as a carrier. The VSS / SS of this granule was 0.4, and the inorganic substance was mainly calcium.

【0063】脱窒槽から得られる最終処理水は、アンモ
ニア性窒素10mg−N/L以下、リン10mg/L以
下、亜硝酸性窒素50mg−N/L以下に安定してお
り、極めて高水質の処理水を得ることができた。
The final treated water obtained from the denitrification tank is stable at ammoniacal nitrogen of 10 mg-N / L or less, phosphorus of 10 mg / L or less, and nitrite nitrogen of 50 mg-N / L or less, and is of extremely high water quality. I was able to get water.

【0064】実施例2 実施例1と同様にして原水の亜硝酸型硝化を行った後、
実施例1と同様にしてANAMMOX脱窒槽で脱窒処理
した。なお、本実施例では、亜硝酸型硝化を行う際に溶
存酸素濃度とpHを調整することにより、原水中のアン
モニア性窒素のうちの約55%を亜硝酸性窒素に転換
し、アンモニア性窒素と亜硝酸性窒素とを1:1.2
(重量比)で含む処理水を得、この処理水をANAMM
OX脱窒で処理した。また、この実施例ではリンの阻害
によりANAMMOX微生物の活性が低下したため、実
施例1と同等の脱窒効率を得るために脱窒槽の容積を
1.5倍の30Lにする必要があった。
Example 2 After nitrite type nitrification of raw water was carried out in the same manner as in Example 1,
In the same manner as in Example 1, denitrification treatment was performed in the ANAMMOX denitrification tank. In this example, by adjusting the dissolved oxygen concentration and pH when performing nitrite type nitrification, about 55% of the ammoniacal nitrogen in the raw water was converted to nitrite nitrogen, and ammoniacal nitrogen was used. And nitrite nitrogen 1: 1.2
The treated water contained in (weight ratio) is obtained, and the treated water is treated with ANAMM.
It was treated with OX denitrification. In addition, in this example, the activity of the ANAMMOX microorganism was reduced due to the inhibition of phosphorus, so that in order to obtain the same denitrification efficiency as in Example 1, it was necessary to increase the volume of the denitrification tank by 1.5 times to 30 L.

【0065】この脱窒処理水に実施例1と同様にして塩
化カルシウムの添加及びpH調整を行った後晶析脱リン
装置に通水して脱リン処理を行ったところ、アンモニア
性窒素がほぼ完全に除去された脱窒処理水が流入するこ
とで純度98%以上の高純度のリン酸カルシウムを得る
ことができた。
When calcium chloride was added to this denitrification-treated water and the pH was adjusted in the same manner as in Example 1, water was passed through the crystallization dephosphorization device for dephosphorization treatment. Highly pure calcium phosphate having a purity of 98% or more could be obtained by inflowing the denitrification-treated water completely removed.

【0066】晶析脱リン装置から得られる最終処理水
は、アンモニア性窒素10mg−N/L以下、リン10
mg/L以下、亜硝酸性窒素50mg−N/L以下に安
定しており、極めて高水質の処理水を得ることができ
た。
The final treated water obtained from the crystallization dephosphorization device is 10 mg-N / L or less of ammonia nitrogen and 10% phosphorus.
mg / L or less and nitrite nitrogen of 50 mg-N / L or less were stable, and treated water of extremely high quality could be obtained.

【0067】[0067]

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明のリンとアン
モニア性窒素を含有する原水の処理方法によれば、リン
とアンモニア性窒素を含有する原水を、脱リン工程と亜
硝酸化工程と脱窒工程とにより処理する際の設備費、運
転費を低減して、リンとアンモニア性窒素とを効率的に
除去することができる。
As described above in detail, according to the method for treating raw water containing phosphorus and ammoniacal nitrogen of the present invention, the raw water containing phosphorus and ammoniacal nitrogen is subjected to a dephosphorization step and a nitrite nitration step. It is possible to efficiently remove phosphorus and ammonia nitrogen by reducing the equipment cost and the operating cost when performing the treatment by the denitrification process.

【0068】本発明のリンとアンモニア性窒素を含有す
る原水の処理方法は、特に有機性汚泥を嫌気性消化する
プロセスから排出される消化脱離液を固液分離して得ら
れた分離水のような、高濃度にリンとアンモニア性窒素
とを含有する排水の処理に好適である。
The method for treating raw water containing phosphorus and ammoniacal nitrogen according to the present invention is a separation water obtained by solid-liquid separation of a digestion desorption liquid discharged from a process of anaerobic digesting organic sludge. It is suitable for treating such waste water containing phosphorus and ammoniacal nitrogen at high concentrations.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明のリンとアンモニア性窒素を含有する原
水の処理方法の実施の形態を示す系統図である。
FIG. 1 is a system diagram showing an embodiment of a method for treating raw water containing phosphorus and ammoniacal nitrogen according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 亜硝酸化工程 2 脱リン工程 3 脱窒工程 1 Nitrite process 2 Dephosphorization process 3 Denitrification process

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今城 麗 東京都新宿区西新宿三丁目4番7号 栗田 工業株式会社内 Fターム(参考) 4D038 AA08 AB45 AB48 BB19 4D040 AA12 AA31 BB02 BB42 BB52 BB82    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Rei Imajo             Kurita, 3-4-3 Nishi-Shinjuku, Shinjuku-ku, Tokyo             Industry Co., Ltd. F-term (reference) 4D038 AA08 AB45 AB48 BB19                 4D040 AA12 AA31 BB02 BB42 BB52                       BB82

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 リンとアンモニア性窒素を含有する原水
を脱リン工程と、亜硝酸化工程と、脱窒工程とにより処
理する方法において、 原水をまず亜硝酸化工程に供給して、原水中のアンモニ
ア性窒素の少なくとも一部を亜硝酸性窒素に転換した
後、 脱リン工程に供給してリンを除去し、 次いで、脱窒工程に供給して、アンモニア性窒素と亜硝
酸性窒素とを、アンモニア性窒素を電子供与体とし亜硝
酸性窒素を電子受容体とする脱窒微生物の作用により反
応させて脱窒処理することを特徴とするリンとアンモニ
ア性窒素を含有する原水の処理方法。
1. In a method for treating raw water containing phosphorus and ammoniacal nitrogen by a dephosphorization step, a nitrite nitration step, and a denitrification step, the raw water is first supplied to the nitrite nitration step to obtain raw water. After converting at least a portion of the ammoniacal nitrogen in the solution to nitrite nitrogen, it is supplied to the dephosphorization step to remove phosphorus, and then supplied to the denitrification step to remove ammoniacal nitrogen and nitrite nitrogen. A method for treating raw water containing phosphorus and ammonia nitrogen, which comprises reacting by denitrification by the action of a denitrifying microorganism using ammoniacal nitrogen as an electron donor and nitrite nitrogen as an electron acceptor.
【請求項2】 リンとアンモニア性窒素を含有する原水
を脱リン工程と、亜硝酸化工程と、脱窒工程とにより処
理する方法において、 原水をまず亜硝酸化工程に供給して、原水中のアンモニ
ア性窒素の少なくとも一部を亜硝酸性窒素に転換した
後、 脱窒工程に供給して、アンモニア性窒素と亜硝酸性窒素
とを、アンモニア性窒素を電子供与体とし亜硝酸性窒素
を電子受容体とする脱窒微生物の作用により反応させて
脱窒処理し、 次いで、脱リン工程に供給して、リンを除去することを
特徴とするリンとアンモニア性窒素を含有する原水の処
理方法。
2. A method of treating raw water containing phosphorus and ammoniacal nitrogen by a dephosphorization step, a nitrite nitration step, and a denitrification step, in which raw water is first supplied to the nitrite nitration step to obtain raw water. After converting at least a portion of the ammoniacal nitrogen in the nitrous acid to nitrite nitrogen, it is supplied to the denitrification process to remove the ammoniacal nitrogen and the nitrite nitrogen, and the ammoniacal nitrogen as the electron donor to convert the nitrite nitrogen into A method for treating raw water containing phosphorus and ammoniacal nitrogen, which comprises reacting by the action of a denitrifying microorganism serving as an electron acceptor to perform denitrification treatment, and then supplying it to a dephosphorization step to remove phosphorus. .
【請求項3】 原水が、有機性汚泥を嫌気性消化するプ
ロセスから排出される消化脱離液を固液分離して得られ
た分離水であることを特徴とする請求項1又は2に記載
のリンとアンモニア性窒素を含有する原水の処理方法。
3. The raw water is separated water obtained by solid-liquid separation of a digestion desorption liquid discharged from a process of anaerobically digesting organic sludge, and the raw water is separated water. Method for processing raw water containing phosphorus and ammoniacal nitrogen.
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