JP2012166171A - 亜硝酸性窒素濃度監視方法及び亜硝酸性窒素濃度監視装置 - Google Patents
亜硝酸性窒素濃度監視方法及び亜硝酸性窒素濃度監視装置 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】
亜硝酸性窒素濃度監視装置1は、処理槽5に流入する被処理水の波長353nmの光に対する吸光度を測定する吸光度測定手段a2と、処理槽5から排出される処理水の波長353nmの光に対する吸光度を測定する吸光度測定手段b3とを備える。さらに、吸光度測定手段a2で測定された吸光度aと吸光度測定手段b3により測定された吸光度bの差に基づいて、演算手段4が処理槽5で処理されて低下した被処理水の亜硝酸性窒素濃度若しくは処理槽5に流入する被処理水の亜硝酸性窒素濃度を監視する。
【選択図】図1
Description
NH4 ++1.32NO2 -+0.066HCO3 -+0.13H+→
1.02N2+0.26NO3 -+0.066CH2O0.5N0.15+2.03H2O…(1)
アナモックス細菌による窒素除去法では、(1)アナモックス細菌が独立栄養性の脱窒素反応を行うので水素供与体としての有機炭素源が不要となる、(2)被処理水中のNH4 +の半量をNO2 -に酸化すればよいので酸素供給量を削減できる、(3)余剰汚泥発生量が低減できる、(4)従来の生物学的窒素処理に比べて高い窒素処理速度で処理可能であるなどの特長を有する。この嫌気性アンモニア酸化プロセスの適用は、有機物濃度が低く(低C/N比)で比較的アンモニア性窒素(NH4 +−N)濃度が高い排水に適しているといわれている。
図1に示すように、本発明の実施形態1に係る亜硝酸性窒素濃度監視装置1は、吸光度測定手段a2、吸光度測定手段b3、演算手段4より構成され、嫌気性アンモニア酸化処理槽5(以後、処理槽5とする)における亜硝酸性窒素濃度変化を監視する。
具体的な実施例を挙げて、本発明の実施形態1に係る亜硝酸性窒素濃度監視装置1及びこの装置による亜硝酸性窒素濃度監視方法をより詳細に説明する。実施例では、下水処理場の引き抜き汚泥の脱離液を被処理水として、被処理液中のアンモニア性窒素を窒素ガスとして分離除去する処理試験を行った。
被処理水の吸光度E353
=(被処理水のNO2 -−Nの吸光度E353)+(被処理水の阻害物質の吸光度E353)
…(2)
処理水の吸光度E353
=(処理水のNO2 -−Nの吸光度E353)+(処理水の阻害物質の吸光度E353)
…(3)
そして、AX槽において、阻害物質の吸収成分の増減がほとんどない場合には、
(被処理水の阻害物質の吸光度E353)=(処理水の阻害物質の吸光度E353)
…(4)
であるので、(2)〜(4)式から
被処理水の吸光度E353−処理水の吸光度E353
=(処理水のNO2 -−Nの吸光度E353)−(被処理水のNO2 -−Nの吸光度E353)
…(5)
となり、被処理水の吸光度aと処理水の吸光度bとの差が、AX槽で除去された亜硝酸性窒素による吸光度の差になる。
本発明の実施形態2に係る亜硝酸性窒素濃度監視方法、及び亜硝酸性窒素濃度監視装置について、図7を参照して詳細に説明する。本発明の実施形態2に係る亜硝酸性窒素濃度監視装置16は、吸光度測定手段17を1つ備え、この吸光度測定手段17で、被処理水の吸光度aと処理水の吸光度bを測定するものである。よって、実施形態1に係る亜硝酸性窒素濃度監視装置1と同様のものについては同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
図8に示すように、本発明の実施形態3に係る亜硝酸性窒素濃度監視装置19は、吸光度測定手段a2、吸光度測定手段b3、UV測定手段a20、UV測定手段b21、演算手段4より構成され、部分亜硝酸化処理槽(以後、処理槽22とする)における亜硝酸性窒素濃度変化を監視する。なお、吸光度測定手段a2及び吸光度測定手段b3は、実施形態1の吸光度測定手段と同様であるので、同じ符号を付しその詳細な説明は省略する。
2NH3+3O2→2HNO2+2H2O …(6)
つまり、処理水の亜硝酸性窒素濃度は、被処理水の亜硝酸性窒素濃度と比較して高いので、吸光度bは吸光度aより高くなる。よって、吸光度bから吸光度aを差し引くことで、処理槽22で処理された処理水の亜硝酸性窒素濃度を算出する。
具体的な実施例を挙げて、本発明の実施形態3に係る亜硝酸性窒素濃度監視装置19及び亜硝酸性窒素濃度監視方法をより詳細に説明する。
そこで、(2),(3)式において、有機汚濁物質の吸光度E254と相関関係にある有機汚濁物質の吸光度E353に基づいて、被処理水の吸光度E353及び処理水の吸光度E353の測定値を補正する。図3に示すように、試料水は、波長254nm、波長353nmの光に対して吸収がある。そして、有機汚濁物質の波長254nmの光に対する吸光度E254と有機汚濁物質の波長353nmの光に対する吸光度E353は対応関係にあり、有機汚濁物質の吸光度E254の値から有機汚濁物質の吸光度E353の値を一義的に定めることができる。すなわち、被処理水(または、処理水)において、有機汚濁物質の吸光度E254と有機汚濁物質の吸光度E353との関係により、その検量線により、有機汚濁物質の吸光度E254から有機汚濁物質の吸光度E353を求めることができる。また、生活系排水の処理水、一般河川水では、有機物の形態が類似しているため、UV計の吸光度E254(UVまたはUV−VIS)と有機物濃度の指標であるCODの値の比は、地域に関係なく類似していることから、通常の試料水にも適応可能である。
被処理水の吸光度E353
=(被処理水のNO2 -−Nの吸光度E353)
+(吸光度E254から換算した被処理水の有機汚濁物質の吸光度E353) …(7)
処理水の吸光度E353
=(処理水のNO2 -−Nの吸光度E353)
+(吸光度E254から換算した処理水の有機汚濁物質の吸光度E353) …(8)
そして、(7),(8)式に基づいて、吸光度測定手段の吸光度E353とUV測定手段の吸光度E254の測定結果より、直接被処理水または処理水の亜硝酸性窒素による吸光度(NO2 -−Nの吸光度E353)を算出することができる。そして、(7),(8)の測定結果の差をとることにより、PN槽で生成した亜硝酸性窒素の濃度を算出(または、監視)することができる。なお、表1に示すように、PN槽に流入する被処理水の亜硝酸性窒素濃度が低い(若しくは、生成量に対して無視できるほど小さい)場合には、算出された亜硝酸性窒素濃度は、排出される処理水の亜硝酸性窒素濃度となる。
図10を参照して、本発明の実施形態4に係る亜硝酸性窒素濃度監視装置38について説明する。なお、実施形態4に係る亜硝酸性窒素濃度監視装置38は、実施形態1の亜硝酸性窒素濃度監視装置1において、吸光光度測定手段39を1つ備え、反応槽5に流入する被処理水の吸光度aと反応槽から排出される処理水の吸光度bをこの吸光度測定手段39で測定するものである。よって、実施形態1の亜硝酸性窒素濃度監視装置1と同様の構成については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
2…吸光度測定手段a(第1吸光度測定手段)
3…吸光度測定手段b(第2吸光度測定手段)
4…演算手段
5…処理槽(嫌気性アンモニア酸化処理槽)
17,39…吸光度測定手段
18…流路切換弁
20…UV測定手段a(第3吸光度測定手段)
21…UV測定手段b(第4吸光度測定手段)
22…処理槽(部分亜硝酸化処理槽)
Claims (7)
- アンモニア性窒素と亜硝酸性窒素とを含有する被処理水を嫌気性アンモニア酸化細菌の存在下で処理して、前記被処理水中の亜硝酸性窒素を除去する処理槽で処理されて低下した被処理水の亜硝酸性窒素濃度を監視する亜硝酸性窒素濃度監視方法であって、
前記処理槽に流入する被処理水に亜硝酸性窒素により吸収される光を照射して、この光に対する吸光度を測定し、
前記処理槽で処理された被処理水に亜硝酸性窒素により吸収される光を照射して、この光に対する吸光度を測定し、
前記処理槽に流入する被処理水で測定された吸光度と前記処理槽で処理された被処理水で測定された吸光度との差に基づいて、前記処理槽で処理されて低下した被処理水の亜硝酸性窒素濃度を算出する
ことを特徴とする亜硝酸性窒素濃度監視方法。 - アンモニア性窒素と亜硝酸性窒素とを含有する被処理水を嫌気性アンモニア細菌の存在下で処理して、前記被処理水中の亜硝酸性窒素を除去する処理槽に流入する被処理水の亜硝酸性窒素濃度を監視する亜硝酸性窒素濃度監視方法であって、
前記処理槽に流入する被処理水に亜硝酸性窒素により吸収される光を照射して、この光に対する吸光度を測定し、
前記処理槽で処理された被処理水に亜硝酸性窒素により吸収される光を照射して、この光に対する吸光度を測定し、
前記処理槽に流入する被処理水で測定された吸光度と前記処理槽で処理された被処理水で測定された吸光度との差に基づいて、前記処理槽に流入する被処理水の亜硝酸性窒素濃度を算出する
ことを特徴とする亜硝酸性窒素濃度監視方法。 - 被処理水を微生物の存在下で処理して、前記被処理水の生物学的硝化・脱窒を行う処理槽で処理された被処理水の亜硝酸性窒素濃度を監視する亜硝酸性窒素濃度監視方法であって、
前記処理槽に流入する被処理水に亜硝酸性窒素により吸収される光を照射して、この光に対する吸光度を測定し、
前記処理槽に流入する被処理水に、亜硝酸性窒素により吸収されない光であって、前記被処理水に含まれる有機物により吸収される光を照射して、この光に対する吸光度を測定し、
前記処理槽で処理された被処理水に亜硝酸性窒素により吸収される光を照射して、この光に対する吸光度を測定し、
前記処理槽で処理された被処理水に、亜硝酸性窒素により吸収されない光であって、前記被処理水に含まれる有機物により吸収される光を照射して、この光に対する吸光度を測定し、
予め、前記亜硝酸性窒素により吸収される光に対する吸光度と、前記有機物により吸収される光に対する吸光度との相関性を算出し、
前記処理槽に流入する被処理水で測定された亜硝酸性窒素により吸収される光に対する吸光度を、前記処理槽に流入する被処理水で測定された有機物により吸収される光に対する吸光度に基づいて補正し、
前記処理槽で処理された後の被処理水で測定された亜硝酸性窒素により吸収される光に対する吸光度を、前記処理槽で処理された後の被処理水で測定された有機物により吸収される光に対する吸光度に基づいて補正し、
補正された前記処理槽に流入する被処理水で測定された吸光度と、補正された前記処理槽で処理された被処理水で測定された吸光度との差に基づいて、前記処理槽で処理された被処理液中の亜硝酸性窒素濃度を算出する
ことを特徴とする亜硝酸性窒素濃度監視方法。 - 前記亜硝酸性窒素により吸収される光の波長は、330〜380nmである
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の亜硝酸性窒素濃度監視方法。 - アンモニア性窒素と亜硝酸性窒素とを含有する被処理水を、嫌気性アンモニア酸化細菌の存在下で処理して、前記被処理水中の亜硝酸性窒素を除去する処理槽で処理されて低下した被処理水の亜硝酸性窒素濃度を監視する亜硝酸性窒素濃度監視装置であって、
前記処理槽に流入する被処理水に亜硝酸性窒素により吸収される光を照射して、この光に対する吸光度を測定する第1吸光度測定手段と、
前記処理槽で処理された後の被処理水に亜硝酸性窒素により吸収される光を照射して、この光に対する吸光度を測定する第2吸光度測定手段と、
前記第1吸光度測定手段で測定された吸光度と、前記第2吸光度測定手段で測定された吸光度との差に基づいて、前記処理槽で処理されて低下した被処理水の亜硝酸性窒素濃度を算出する演算手段と、を備えた
ことを特徴とする亜硝酸性窒素濃度監視装置。 - アンモニア性窒素と亜硝酸性窒素とを含有する被処理水を、嫌気性アンモニア酸化細菌の存在下で処理して、前記被処理水中の亜硝酸性窒素を除去する処理槽に流入する被処理水の亜硝酸性窒素濃度を監視する亜硝酸性窒素濃度監視装置であって、
前記処理槽に流入する被処理水に亜硝酸性窒素により吸収される光を照射して、この光に対する吸光度を測定する第1吸光度測定手段と、
前記処理槽で処理された後の被処理水に亜硝酸性窒素により吸収される光を照射して、この光に対する吸光度を測定する第2吸光度測定手段と、
前記第1吸光度測定手段で測定された吸光度と、前記第2吸光度測定手段で測定された吸光度との差に基づいて、前記処理槽に流入する被処理水の亜硝酸性窒素濃度を算出する演算手段と、を備えた
ことを特徴とする亜硝酸性窒素濃度監視装置。 - 被処理水を微生物の存在下で処理して、前記被処理水の生物学的硝化・脱窒を行う処理槽で処理された被処理水の亜硝酸性窒素濃度を監視する亜硝酸性窒素濃度監視装置であって、
前記処理槽に流入する被処理水に亜硝酸性窒素により吸収される光を照射して、この光に対する吸光度を測定する第1吸光度測定手段と、
前記処理槽で処理された被処理水に亜硝酸性窒素により吸収される光を照射して、この光に対する吸光度を測定する第2吸光度測定手段と、
前記処理槽に流入する被処理水に、亜硝酸性窒素により吸収されない光であって、有機物により吸収される光を照射して、この光に対する吸光度を測定する第3吸光度測定手段と、
前記処理槽で処理された被処理水に、亜硝酸性窒素により吸収されない光であって、有機物により吸収される光を照射して、この光に対する吸光度を測定する第4吸光度測定手段と、
前記第1吸光度測定手段で測定された吸光度を前記第3吸光度測定手段で測定された吸光度に基づいて補正し、前記第2吸光度測定手段で測定された吸光度を前記第4吸光度測定手段で測定された吸光度に基づいて補正し、補正された前記第1吸光度測定手段で測定された吸光度と、補正された前記第2吸光度測定手段で測定された吸光度との差に基づいて、前記処理槽で処理された被処理水の亜硝酸性窒素濃度変化を算出する演算手段と、を備えた
ことを特徴とする亜硝酸性窒素濃度監視装置。
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