JP2013226508A - Treatment method of nitrogen-containing wastewater and device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、窒素を含有する排水の処理方法及び装置に関するものである。 The present invention relates to a method and apparatus for treating wastewater containing nitrogen.
食品工場や汚水処理設備からの排水中に含まれる窒素成分は、放流流域の富栄養化などを招き、周辺環境を悪化させるため、地方自治体の条例などで規制された量以下となるように処理することが義務付けられている。
窒素含有排水の例として、例えばステンレス等の酸洗工程で発生する硝酸含有排水があるが、このような硝酸含有排水の処理方法としては、イオン交換や吸着などの物理化学的方法と、活性汚泥を利用した生物学的脱窒方法などが用いられているが、コスト的な観点から生物学的処理が主に用いられている。
Nitrogen components contained in wastewater from food factories and sewage treatment facilities cause eutrophication of the discharge basin and worsen the surrounding environment, so the amount is controlled to be less than the amount regulated by local government regulations. It is obliged to do.
Examples of nitrogen-containing wastewater include nitric acid-containing wastewater that is generated in pickling processes such as stainless steel. The treatment methods for such nitric acid-containing wastewater include physicochemical methods such as ion exchange and adsorption, and activated sludge. A biological denitrification method using methane is used, but biological treatment is mainly used from the viewpoint of cost.
硝酸含有排水の生物学的処理は、通常、排出が規制されている有害元素(Crなど)を凝集沈澱法などで除去した後、脱窒槽に導かれ、嫌気的な条件下で硝酸は生物学的に窒素ガスに還元され、窒素源の除去が達成される。
このとき、脱窒に必要な微生物栄養源(有機炭素源)が不足しがちであることから、系外からメタノール等の有機炭素源(水素供与体)を添加することが一般的に行われている。
脱窒された含硝酸排水は、その後曝気され、未処理の有機炭素源などの残留するCOD成分を好気的に処理した後、最終沈殿池にて汚泥と上澄水に固液分離し、上澄水を処理水として放流している。
含有されている窒素成分が硝酸性窒素ではなくアンモニア性窒素の場合には、後段の曝気工程にてアンモニアをアンモニア酸化細菌、亜硝酸酸化細菌の働きにより硝酸性窒素まで酸化したのち、前段の脱窒槽へ返送することにより窒素ガスに変換し、窒素除去を行っている。
Biological treatment of nitric acid-containing wastewater is usually conducted by removing harmful elements (such as Cr) whose emissions are regulated by a coagulation sedimentation method, etc., and then guided to a denitrification tank. Is reduced to nitrogen gas, and removal of the nitrogen source is achieved.
At this time, since the microbial nutrient source (organic carbon source) necessary for denitrification tends to be insufficient, it is generally performed to add an organic carbon source (hydrogen donor) such as methanol from outside the system. Yes.
The denitrified nitric acid-containing wastewater is then aerated and the remaining COD components such as untreated organic carbon sources are aerobically treated, and then solid-liquid separated into sludge and supernatant water in the final sedimentation basin. Clear water is discharged as treated water.
If the nitrogen component contained is ammoniacal nitrogen rather than nitrate nitrogen, ammonia is oxidized to nitrate nitrogen by the action of ammonia-oxidizing bacteria and nitrite-oxidizing bacteria in the subsequent aeration process, and then removed from the former stage. Nitrogen is removed by converting it to nitrogen gas by returning it to the nitrogen tank.
このような窒素含有排水を生物学的脱窒処理する実装置においては、バルキングと呼ばれている汚泥の膨化、固液分離障害が課題となっている。バルキングは、沈降性の小さい糸状性細菌が汚泥中で優勢となり、微生物の凝集体である汚泥の沈降性が極端に悪化する現象である。このバルキングが発生すると、沈殿槽における固液分離性が悪化し、酷い場合には汚泥が上澄水とともに放流されてしまう(この現象をキャリーオーバーという)。処理水に汚泥が混入することにより処理が不完全になることに加え、長期化すると処理槽内の活性汚泥を十分に確保できず、設備自体の処理能力も低下する。 In an actual apparatus that biologically denitrifies such nitrogen-containing wastewater, swelling of sludge, called bulking, and solid-liquid separation obstacles are problems. Bulking is a phenomenon in which filamentous bacteria with low sedimentation predominate in sludge, and the sedimentation of sludge, which is an aggregate of microorganisms, extremely deteriorates. When this bulking occurs, the solid-liquid separability in the settling tank deteriorates, and in severe cases, sludge is discharged together with the supernatant water (this phenomenon is called carry-over). In addition to the incomplete treatment due to the mixing of sludge in the treated water, the activated sludge in the treatment tank cannot be sufficiently secured if the treatment is prolonged, and the treatment capacity of the equipment itself is also reduced.
この汚泥の沈降性の問題は活性汚泥処理の永遠の課題とも言え、一般的には凝集剤等を添加することが行われている。またそれ以外にも、これまで種々のバルキング抑制方法が提案されている。
例えば特許文献1においては、活性汚泥フロック内に粒径100μm以下の微細な粒状固形物(高炉水砕スラグの微粉)を添加することが開示されている。
また、特許文献2には、被処理水中生物学的酸素要求量(BOD)のうち、固形性BODが、全被処理水中のBODに対して60%以上になるように被処理水を流入させることが開示されている。
さらに、特許文献3においては、各計測値よりシミュレーションモデルを用いて制御することが開示されている。
また、特許文献4においては、流入BODデータ、水温変化データ、DOデータなどより余剰汚泥の引き抜き量、返送汚泥量を制御することが開示されている。
さらにまた特許文献5においては、排水流入部分にセレクタ槽を設け、汚泥容積指標(SVI)の値に基づいて前記セレクタ槽における有機物の濃度を調整する有機物濃度調整工程を有することが開示されている。
This sludge sedimentation problem can be said to be an eternal problem of activated sludge treatment, and generally a flocculant or the like is added. In addition, various bulking suppression methods have been proposed so far.
For example,
Further, in Patent Document 2, the water to be treated is caused to flow so that the solid BOD is 60% or more of the BOD in the whole water to be treated among the biological oxygen demand (BOD) of the water to be treated. It is disclosed.
Further,
In Patent Document 4, it is disclosed that the amount of excess sludge extracted and the amount of returned sludge are controlled based on inflow BOD data, water temperature change data, DO data, and the like.
Furthermore,
上記の各特許文献に開示された方法は、汚泥の固液分離性の悪化(バルキング)が沈降性の小さい糸状性細菌が汚泥中で優勢となることを原因としているか、または汚泥の沈降性の指標である汚泥容積指標(SVI)によって判断できるバルキングを対象としている。
しかしながら、本発明者らが鋭意研究した結果、窒素含有排水処理設備においては、糸状性細菌の増殖が見られず、またSVIが悪化しない場合においても、沈殿池にて汚泥界面高さが上昇し、最悪の場合には沈殿池から汚泥が流出する(キャリーオーバー)こともあることが分かった。
そのため、上記の各特許文献に開示の方法では、前記のような沈殿池での汚泥界面高さ上昇には対応できない。
In the methods disclosed in the above patent documents, the deterioration of the solid-liquid separation property of sludge (bulking) is caused by the fact that filamentous bacteria with low sedimentation predominate in sludge, or the sedimentation property of sludge The target is bulking that can be judged by the sludge volume index (SVI).
However, as a result of intensive studies by the present inventors, in the nitrogen-containing wastewater treatment facility, even when filamentous bacteria do not grow and SVI does not deteriorate, the sludge interface height increases in the sedimentation basin. In the worst case, it was found that sludge may flow out of the sedimentation basin (carry over).
Therefore, the methods disclosed in the above patent documents cannot cope with the increase in the sludge interface height in the settling basin as described above.
発明者らは、糸状性細菌の増殖が見られず、またSVIが悪化しないにもかかわらず沈殿池での汚泥界面高さ上昇が生ずる原因について調査した。
図6は調査期間中において汚泥界面の上昇がみられた3期間について直前の窒素流入負荷の経時変化を示すグラフであり、縦軸が窒素負荷(Kg/d)を示し、横軸が汚泥浮上した時点をゼロとした時の汚泥浮上までの時間経過(h)を示している。
図6のグラフに示されるように、汚泥界面が上昇する直前には、一旦下がった窒素負荷が再び上昇するといった流入負荷変動が生じていることが分かった。
また、このとき曝気槽から流出して最終沈澱池に流入する前の汚泥をサンプリングして固液分離後、上澄み液中に残留している硝酸性窒素濃度を測定したところ、いずれの場合も上昇しており、最終沈澱池の前までで排水に含まれている硝酸を完全には除去しきれていないことが分かった。
また、設備の設計負荷を超過しない場合でも、急激な窒素負荷の下降から上昇といった変化があると、一時的に残留硝酸が最終沈殿池に流入することも確認した。
The inventors investigated the cause of the increase in the sludge interface height in the sedimentation basin even though the growth of filamentous bacteria was not observed and the SVI did not deteriorate.
Fig. 6 is a graph showing the change over time in the nitrogen inflow load immediately before the three periods in which the sludge interface rises during the survey period. The time lapse (h) until sludge ascending when the point in time is zero is shown.
As shown in the graph of FIG. 6, it was found that the inflow load fluctuation occurred such that the nitrogen load once lowered again rises immediately before the sludge interface rises.
At this time, the sludge before flowing out from the aeration tank and into the final sedimentation basin was sampled, and after solid-liquid separation, the concentration of nitrate nitrogen remaining in the supernatant was measured. It was found that the nitric acid contained in the wastewater was not completely removed before the final sedimentation basin.
In addition, even if the design load of the facility was not exceeded, it was confirmed that residual nitric acid would temporarily flow into the final settling basin if there was a change from a sudden drop in nitrogen load to an increase.
これらの事実から、図6に示されるように、窒素負荷の下降から上昇といった急激な変化があった場合には、汚泥の活性が窒素負荷の増加に追従できず、設備の設計負荷を超過しない場合でも、処理しきれない状況が生じたものと考えられる。
そして、このような場合、水素供与体(微生物栄養源)も消費されず、未処理の残留硝酸とともに水素供与体(微生物栄養源)が最終沈殿池に流入する。
そのため、最終沈殿池において脱窒反応が活発化し、窒素ガスの微細気泡が発生するため、これと共に汚泥が浮上したものと考えた。
From these facts, as shown in FIG. 6, when there is a sudden change such as a decrease in nitrogen load and an increase, sludge activity cannot follow the increase in nitrogen load and does not exceed the design load of the facility. Even in this case, it is considered that a situation that could not be processed occurred.
In such a case, the hydrogen donor (microbial nutrient source) is not consumed, and the hydrogen donor (microbial nutrient source) flows into the final sedimentation basin together with the untreated residual nitric acid.
For this reason, the denitrification reaction was activated in the final sedimentation basin, and fine bubbles of nitrogen gas were generated.
本発明はかかる仮定を基に、課題を解決するためになされたものであり、沈殿槽において脱窒反応が生ずるのを防止して、沈殿槽での界面上昇を防止できる窒素含有排水の処理方法及び装置を得ることを目的としている。 The present invention has been made to solve the problems based on such assumptions, and a method for treating nitrogen-containing wastewater that prevents the denitrification reaction from occurring in the settling tank and prevents the interface from rising in the settling tank. And to obtain a device.
通常、流入窒素負荷に応じた水素供与体(微生物栄養源)の添加の考え方は、硝酸性窒素の除去に必要な理論必要量に加えて、微生物の増殖に使用される有機物分などを考慮して理論的に必要最少限の添加量が流入窒素負荷に応じて求められる。
しかしながら、汚泥の死骸等がBOD成分となったり、水温やその他の要因により汚泥の活性も変動し、消費する栄養源の量も異なったりすることから、流入窒素負荷は同じ場合でも、微生物栄養源として必要な添加量は変動し、上記の理論添加量と異なったものになってしまう。
このため、従来においては、水素供与体(微生物栄養源)を理論添加量よりも若干多めに添加して、消費されずに残った水素供与体(微生物栄養源)を曝気槽で分解処理するという方式を採らざるを得なかったが、前述のように、活性汚泥の処理が追従できないような急激な負荷変動があった場合には、上記のような問題が生じていたのである。
そのため、汚泥の最終沈殿池での界面上昇抑制という観点からは、これまで行われてきた流入窒素負荷のみに応じて水素供与体(微生物栄養源)を理論的に必要な量よりもやや多めに添加するという制御だけでは不十分である。
そこで、上述したように、窒素負荷の下降から上昇といった急激な変化があった場合であっても、最終沈殿池で脱窒反応が活性化しないようにする方法について検討した。
In general, the idea of adding a hydrogen donor (microbe nutrient source) according to the inflow nitrogen load is based on the amount of organic matter used for the growth of microorganisms in addition to the theoretical amount necessary to remove nitrate nitrogen. In theory, the minimum amount required is determined according to the inflow nitrogen load.
However, even if the inflowing nitrogen load is the same, the microbial nutrient source is because the sludge carcasses, etc. become BOD components, the sludge activity varies depending on the water temperature and other factors, and the amount of nutrients consumed also varies. As a result, the required addition amount varies and becomes different from the above theoretical addition amount.
For this reason, conventionally, a hydrogen donor (microbe nutrient source) is added slightly more than the theoretical addition amount, and the hydrogen donor (microbe nutrient source) remaining without being consumed is decomposed in an aeration tank. Although the method had to be adopted, as described above, when there was an abrupt load change that could not be followed by the treatment of activated sludge, the above-described problem occurred.
Therefore, from the viewpoint of suppressing the interfacial rise in the final sedimentation basin of sludge, the hydrogen donor (microorganism nutrient source) is slightly larger than the theoretically required amount depending only on the inflow nitrogen load that has been performed so far. Control alone is not sufficient.
Therefore, as described above, a method for preventing the denitrification reaction from being activated in the final sedimentation basin even when there is a sudden change such as a decrease in the nitrogen load and an increase in the nitrogen load was studied.
残留硝酸が最終沈殿池に流入しても、水素供与体(微生物栄養源)が存在しなければ、脱窒反応は生じない。
そこで、発明者らは、水素供与体(微生物栄養源)の添加に関し、従来より行なわれていた「必要かつ十分な量よりも多めの添加」を行うのではなく、ほぼ必要最小限の量だけ添加することで、最終沈殿池への水素供与体(微生物栄養源)の流入を抑止して、最終沈殿池での脱窒反応の活性化を防止できると考えた。
Even if residual nitric acid flows into the final sedimentation basin, the denitrification reaction does not occur unless a hydrogen donor (a microbial nutrient source) is present.
Therefore, the inventors did not perform the “addition more than necessary and sufficient amount” which has been conventionally performed with respect to the addition of the hydrogen donor (microbe nutrient source), but only the minimum necessary amount. By adding, it was thought that the flow of hydrogen donor (microbe nutrient source) into the final sedimentation basin could be suppressed and the activation of the denitrification reaction in the final sedimentation basin could be prevented.
さらに、図6に示したような、窒素負荷の下降から上昇といった急激な変化が生じた場合に確実に対応するため、原水槽に流入した処理排水の窒素濃度が急激に高くなる等の窒素負荷の急激な変動があった場合でも、その負荷変動の設備に対する負荷を緩和できるようにすることを考えた。
また、活性汚泥の沈降性は水温に依存する傾向があり、夏期よりも冬期において沈降性が悪化しやすいという活性汚泥処理設備に一般的に見られる傾向が、窒素含有排水の処理方法においても当てはまることも知見した。
本発明はかかる種々の知見に基づいてなされたものであり、具体的には以下の構成を備えてなるものである。
Furthermore, in order to reliably cope with a sudden change such as a decrease in the nitrogen load and an increase as shown in FIG. 6, the nitrogen load such as the nitrogen concentration of the treated wastewater flowing into the raw water tank rapidly increases. Even if there was a sudden change in the load, it was considered to be able to reduce the load on the equipment due to the load change.
In addition, activated sludge sedimentation tends to depend on the water temperature, and the tendency generally seen in activated sludge treatment facilities, where sedimentation is more likely to deteriorate in winter than in summer, is also applicable to nitrogen-containing wastewater treatment methods. I also found out.
The present invention has been made based on such various findings, and specifically comprises the following configurations.
(1)本発明に係る窒素含有排水処理方法は、原水槽に貯留された窒素含有排水を脱窒槽に流入させる原水流入工程と、流入した原水を脱窒槽にて活性汚泥によって生物学的に脱窒処理する脱窒処理工程と、前記脱窒槽に前記活性汚泥の栄養源となる有機物を添加する有機物添加工程と、前記脱窒処理工程で使用されずに残留した前記有機物を曝気槽にて活性汚泥によって生物学的に酸化分解処理してCO2と水に変換する有機物分解工程と、有機物分解工程後の処理水を沈殿槽に流入させて該沈殿槽にて固液分離する固液分離工程とを備えた窒素含有排水処理方法であって、
前記有機物添加工程は、前記原水の全窒素(T-N)または硝酸性窒素(NOx-N)濃度と前記脱窒槽に流入する処理水量とに基づいて予め定めた基準により前記有機物の添加量を算出する有機物添加量算出工程と、前記沈殿槽に流入する前の処理水の化学的酸素要求量(COD)または生物学的酸素要求量(BOD)と、全窒素(T-N)濃度または硝酸性窒素(NOx-N)濃度を検出し、全窒素(T-N)及び硝酸性窒素(NOx-N)が検出されず、かつ化学的酸素要求量(COD)または生物学的酸素要求量(BOD)が検出された場合には、前記有機物添加量算出工程における有機物添加量を減少するように修正する有機物添加量修正工程を備えたことを特徴とするものである。
(1) The nitrogen-containing wastewater treatment method according to the present invention includes a raw water inflow process in which the nitrogen-containing wastewater stored in the raw water tank flows into the denitrification tank, and the inflowing raw water is biologically desorbed by activated sludge in the denitrification tank. A denitrification treatment step for nitriding treatment, an organic matter addition step for adding organic matter as a nutrient source for the activated sludge to the denitrification tank, and the remaining organic matter not used in the denitrification treatment step are activated in the aeration tank. An organic matter decomposition step that biologically oxidatively decomposes and converts to CO 2 and water by sludge, and a solid-liquid separation step that causes the treated water after the organic matter decomposition step to flow into the precipitation tank and separates into solid and liquid in the precipitation tank A nitrogen-containing wastewater treatment method comprising:
The organic matter addition step calculates the addition amount of the organic matter based on a predetermined standard based on the total nitrogen (TN) or nitrate nitrogen (NOx-N) concentration of the raw water and the amount of treated water flowing into the denitrification tank. Organic substance addition amount calculation process, chemical oxygen demand (COD) or biological oxygen demand (BOD) of treated water before flowing into the precipitation tank, total nitrogen (TN) concentration or nitrate nitrogen (NOx) -N) Concentration detected, total nitrogen (TN) and nitrate nitrogen (NOx-N) not detected, and chemical oxygen demand (COD) or biological oxygen demand (BOD) detected In such a case, an organic substance addition amount correcting step for correcting the organic substance addition amount in the organic substance addition amount calculating step is provided.
(2)また、上記(1)に記載のものにおいて、前記有機物添加量修正工程において、前記脱窒槽に流入する原水量と、全窒素(T-N)濃度または硝酸性窒素(NOx-N)濃度とに基づいて負荷の時間変化量を算出し、該負荷の時間変化量が所定値を超えた場合には、前記原水流入工程における窒素含有排水の前記脱窒槽への流入量を低減することを特徴とするものである。 (2) In the above (1), the amount of raw water flowing into the denitrification tank and the total nitrogen (TN) concentration or nitrate nitrogen (NOx-N) concentration in the organic substance addition amount correction step The amount of change over time of the load is calculated based on the above, and when the amount of change over time of the load exceeds a predetermined value, the amount of inflow of nitrogen-containing wastewater into the denitrification tank in the raw water inflow step is reduced. It is what.
(3)また、上記(1)又は(2)に記載のものにおいて、前記有機物添加量修正工程は、全窒素(T-N)及び硝酸性窒素(NOx-N)が検出され、かつ化学的酸素要求量(COD)または生物学的酸素要求量(BOD)が検出されない場合には、前記有機物添加量算出工程における有機物添加量を増加するように修正することを特徴とするものである。 (3) In the above (1) or (2), the organic substance addition amount correcting step detects total nitrogen (TN) and nitrate nitrogen (NOx-N), and requires chemical oxygen. When the amount (COD) or the biological oxygen demand (BOD) is not detected, the organic substance addition amount in the organic substance addition amount calculation step is corrected to be increased.
(4)また、上記(1)乃至(3)のいずれかに記載のものにおいて、前記脱窒処理工程及び/または前記有機物分解工程において処理水の温度を20〜37℃の間で変動幅が5℃以内に調整する排水温度調整工程を有することを特徴とするものである。 (4) Moreover, in the thing in any one of said (1) thru | or (3), in the said denitrification process process and / or the said organic substance decomposition | disassembly process, the fluctuation range is 20-37 degreeC. It has a drainage temperature adjustment process that adjusts within 5 ° C.
(5)また、上記(4)に記載のものにおいて、前記排水温度調整工程は、製鉄所において発生する排熱を利用することを特徴とするものである。 (5) Moreover, the thing as described in said (4) WHEREIN: The said waste_water | drain temperature adjustment process utilizes the waste heat which generate | occur | produces in a steelworks.
(6)本発明に係る窒素含有排水処理装置は、原水槽に貯留された窒素含有排水を脱窒槽に流入させる原水流入ポンプと、流入した原水を活性汚泥によって生物学的に脱窒処理する脱窒槽と、該脱窒槽に前記活性汚泥の栄養源となる有機物を添加する有機物添加装置と、前記脱窒槽で使用されずに残留した前記有機物を活性汚泥によって生物学的に酸化分解処理してCO2と水に変換する曝気槽と、該曝気槽で処理された処理水を流入させて固液分離する沈殿槽と、前記沈殿槽に流入する前の処理水の化学的酸素要求量(COD)または生物学的酸素要求量(BOD)と、全窒素(T-N)濃度または硝酸性窒素(NOx-N)濃度を検出する第1検出手段と、原水槽に貯留されている原水中の全窒素(T-N)濃度または硝酸性窒素(NOx-N)濃度を検出する第2検出手段とを備えた窒素含有排水処理装置であって、前記有機物添加装置は、前記第2検出手段によって検出された前記原水の全窒素(T-N)または硝酸性窒素(NOx-N)濃度と前記脱窒槽に流入する処理水量とに基づいて予め定めた基準により前記有機物の添加量を算出する有機物添加量算出手段と、前記第1検出手段によって全窒素(T-N)及び硝酸性窒素(NOx-N)が検出されず、かつ化学的酸素要求量(COD)または生物学的酸素要求量(BOD)が検出された場合には、前記有機物添加装置における有機物添加量を減少するように修正する有機物添加量修正手段を備えてなることを特徴とするものである。 (6) A nitrogen-containing wastewater treatment apparatus according to the present invention includes a raw water inflow pump that causes nitrogen-containing wastewater stored in a raw water tank to flow into the denitrification tank, and a denitrification treatment that biologically denitrifies the inflowed raw water using activated sludge. A nitrogen addition tank, an organic substance addition device for adding an organic substance as a nutrient source for the activated sludge to the denitrification tank, and a biological oxidative decomposition treatment of the remaining organic substance without being used in the denitrification tank with activated sludge. 2 and an aeration tank to be converted into water, a precipitation tank in which the treated water treated in the aeration tank is introduced and solid-liquid separated, and a chemical oxygen demand (COD) of the treated water before flowing into the precipitation tank Alternatively, biological oxygen demand (BOD), first detection means for detecting total nitrogen (TN) concentration or nitrate nitrogen (NOx-N) concentration, and total nitrogen in raw water stored in the raw water tank ( Second detection to detect TN) concentration or nitrate nitrogen (NOx-N) concentration A wastewater treatment apparatus including nitrogen, wherein the organic substance addition apparatus includes the total nitrogen (TN) or nitrate nitrogen (NOx-N) concentration of the raw water detected by the second detection means and the desorption. An organic substance addition amount calculation means for calculating the addition amount of the organic substance based on a predetermined standard based on the amount of treated water flowing into the nitrogen tank, and total nitrogen (TN) and nitrate nitrogen (NOx-N) by the first detection means If no chemical oxygen demand is detected and chemical oxygen demand (COD) or biological oxygen demand (BOD) is detected, the amount of organic matter added is corrected so as to reduce the amount of organic matter added in the organic matter addition device. A correction means is provided.
(7)また、上記(6)に記載のものにおいて、前記第2検出手段の検出値と原水流入量とに基づいて負荷の時間変化量を算出し、該負荷の時間変化量が所定値を超えた場合には、前記原水の前記脱窒槽への流入量を低減するように前記原水流入ポンプを制御する原水流入ポンプ制御装置を備えたことを特徴とするものである。 (7) Further, in the above-mentioned (6), the load time change amount is calculated based on the detection value of the second detection means and the raw water inflow amount, and the load time change amount is a predetermined value. In the case of exceeding, the raw water inflow pump control device for controlling the raw water inflow pump so as to reduce the amount of the raw water flowing into the denitrification tank is provided.
(8)また、上記(6)又は(7)に記載のものにおいて、前記有機物添加量修正手段は、全窒素(T-N)及び硝酸性窒素(NOx-N)が検出され、かつ化学的酸素要求量(COD)または生物学的酸素要求量(BOD)が検出されない場合には、前記有機物添加装置における有機物添加量を増加するように修正することを特徴とするものである。 (8) Further, in the above (6) or (7), the organic substance addition amount correction means detects total nitrogen (TN) and nitrate nitrogen (NOx-N), and requires chemical oxygen. When the quantity (COD) or the biological oxygen demand (BOD) is not detected, the organic substance addition amount in the organic substance addition apparatus is modified to increase.
(9)また、上記(6)乃至(8)のいずれかに記載のものにおいて、前記脱窒槽及び/または前記曝気槽の処理水の温度を20〜37℃の間で変動幅が5℃以内に調整する排水温度調整装置を有することを特徴とするものである。 (9) Moreover, in the thing in any one of said (6) thru | or (8), the fluctuation range is within 5 degrees C between 20-37 degrees C of the temperature of the treated water of the said denitrification tank and / or the said aeration tank. It is characterized by having a waste water temperature adjusting device for adjusting to the above.
(10)また、上記(9)に記載のものにおいて、前記排水温度調整装置は、製鉄所において発生する排熱を利用することを特徴とするものである。 (10) Further, in the above-mentioned (9), the waste water temperature adjusting device uses exhaust heat generated in an ironworks.
本発明に係る窒素含有排水処理方法においては、沈殿槽に流入する前の処理水の化学的酸素要求量(COD)または生物学的酸素要求量(BOD)と、全窒素(T-N)濃度または硝酸性窒素(NOx-N)濃度を検出し、全窒素(T-N)及び硝酸性窒素(NOx-N)が検出されず、かつ化学的酸素要求量(COD)または生物学的酸素要求量(BOD)が検出された場合、原水の全窒素(T-N)または硝酸性窒素(NOx-N)濃度と、前記脱窒槽に流入する処理水量とに基づいて予め定めた基準により算出した有機物の添加量を減少するようにしたので、添加される栄養源としての有機物が必要最小限の量(その時点、その状態においての、硝酸性窒素の除去に必要な理論必要量に加えて、微生物の増殖に使用される有機物分などを考慮して理論的に導出される必要最少限の添加量)になり、沈殿槽に栄養源としての有機物が流入を防止して、沈殿槽での脱窒反応の活発化を抑制し、脱窒反応に起因する窒素ガスによる汚泥の浮上を防止することができる。 In the nitrogen-containing wastewater treatment method according to the present invention, chemical oxygen demand (COD) or biological oxygen demand (BOD) of treated water before flowing into the precipitation tank, total nitrogen (TN) concentration or nitric acid Concentration nitrogen (NOx-N) concentration is detected, total nitrogen (TN) and nitrate nitrogen (NOx-N) are not detected, and chemical oxygen demand (COD) or biological oxygen demand (BOD) Is detected, decrease the amount of organic matter added based on a predetermined standard based on the total nitrogen (TN) or nitrate nitrogen (NOx-N) concentration of raw water and the amount of treated water flowing into the denitrification tank. As a result, the organic matter added as a nutrient source is used for the growth of microorganisms in addition to the minimum amount necessary for the removal of nitrate nitrogen at that time. The minimum amount of addition that is theoretically derived considering the organic matter content) Ri, organic matter as a nutrient source is prevented from flowing into the sedimentation tank, inhibiting the activation of denitrification in the sedimentation tank, it is possible to prevent the floating of the sludge by the nitrogen gas resulting from the denitrification.
[実施の形態1]
本発明の一実施の形態に係る窒素含有排水処理装置1は、図1に示すように、原水槽3に貯留された硝酸含有排水を脱窒槽7に流入させる原水流入ポンプ5と、流入した原水を活性汚泥によって生物学的に脱窒処理する脱窒槽7と、脱窒槽7に前記活性汚泥の栄養源となる有機物(以下、単に「有機物」という)を添加する有機物添加装置9と、脱窒槽7で使用されずに残留した有機物を活性汚泥によって生物学的に酸化分解処理してCO2と水に変換する曝気槽11と、曝気槽11で処理された処理水が流入させて固液分離する沈殿槽13と、沈殿槽13に流入する前の処理水の生物学的酸素要求量(BOD)と、硝酸性窒素(NOx-N)濃度を検出する第1検出手段15と、原水槽3に貯留されている原水中の全窒素(T-N)濃度を検出する第2検出手段としてのT-N計17とを備えた窒素含有排水処理装置1である。
そして、有機物添加装置9は、T-N計17によって検出された原水の全窒素(T-N)と脱窒槽7に流入する処理水量とに基づいて予め定めた基準により有機物の添加量を算出する有機物添加量算出手段19と、第1検出手段15によって硝酸性窒素(NOx-N)が検出されず、かつ生物学的酸素要求量(BOD)が検出された場合には、有機物添加装置9における有機物添加量を減少するように修正する有機物添加量修正手段23を備えている。
以下、各構成を図1に基づいて詳細に説明する。
[Embodiment 1]
As shown in FIG. 1, a nitrogen-containing
The organic
Hereinafter, each configuration will be described in detail with reference to FIG.
<原水槽>
原水槽3は、製鉄所等で発生する硝酸含有排水を一時的に貯留しておくためのものである。
硝酸含有排水は、例えば製鉄所においてステンレスなどの酸洗工程で発生する。硝酸含有排水は、凝集沈殿、ろ過処理をされた後、原水として原水槽3に貯留される。この時点で、全窒素濃度は50〜150mg/L程度で、その殆どは硝酸態窒素である。一方、水素供与体となる有機物は殆ど存在しない排水性状となっている。原水は、原水流入ポンプ5によって汲み上げられ、原水槽3と脱窒槽7とをつなぐ原水送給管路25を通って脱窒槽7に送給される。
<Raw water tank>
The
The nitric acid-containing wastewater is generated in a pickling process of stainless steel, for example, in an ironworks. The nitric acid-containing wastewater is subjected to coagulation precipitation and filtration, and then stored in the
<脱窒槽>
脱窒槽7は、原水槽3から送給されてくる硝酸含有排水を貯留して、脱窒処理するためのものである。脱窒槽7内には脱窒処理を行うための活性汚泥が存在しており、活性汚泥は有機物添加装置9から添加される有機物を栄養源として脱窒処理(生物学的脱窒素処理)を行う。
脱窒槽7内には、槽内を攪拌して脱窒反応を促進するための攪拌機27が設けられている。
<Denitrification tank>
The
In the
<曝気槽>
曝気槽11は、脱窒槽7から送給される排水を曝気させて、排水中に残留した有機物を活性汚泥によって生物学的に酸化分解処理してCO2と水に変換するためのものである。
曝気槽11は、曝気させるための気泡を発生させる散気装置29を有している。散気装置29には散気装置29に空気を送り込むブロア31が接続されている。
<Aeration tank>
The
The
<沈殿槽>
沈殿槽13は、曝気槽11から送給される排水を貯留して上澄みと汚泥に固液分離するためのものである。
沈殿槽13は、汚泥の一部を引き抜いて脱窒槽7に戻すための返送汚泥管路33を有している。
<Settling tank>
The
The
<第1検出手段>
第1検出手段15は、沈殿槽13に流入する前の処理水をサンプリングして貯留して固液分離させるためのサンプリング槽15aと、サンプリングされた処理水中の硝酸性窒素(NOx-N)濃度を測定するためのNOx-N計15bと、生物学的酸素要求量(BOD)を測定するためのBOD計15cとで構成されている。
サンプリング槽15aにおける固液分離の方法は、重力沈降、ろ過、遠心分離など考えられるが、いずれの方法を用いてもよい。
なお、NOx-N計15bはT-N計で代用可能である。T-N計は汚泥の死骸等、硝酸性窒素ではない窒素分も測定してしまう。そのため、T-N計を用いる場合は、硝酸性窒素が検出されず安定に運転されているときのT-N計の値を、ベースラインとして予め把握しておく。
なお、含有されている窒素成分が硝酸性窒素ではなくアンモニア性窒素の場合には、T-N計を用いる。
またBOD計15cも、COD計で代用可能である。この場合も、ベースラインや、BODとCODの相関等を把握しておく。
<First detection means>
The first detection means 15 is a
Although the method of solid-liquid separation in the
The NOx-
In addition, when the nitrogen component contained is not nitrogen nitrate but ammonia nitrogen, a TN meter is used.
The
<第2検出手段>
第2検出手段は、原水槽3に貯留されている原水中の全窒素(T-N)濃度を検出するためのものであり、T-N計17で構成される。
なお、T-N計17の代わりに、原水中の硝酸性窒素(NOx-N)濃度を検知するNOx-N計で構成されていてもよい。排水性状などを鑑み、適宜選択することができる。
<Second detection means>
The second detection means is for detecting the total nitrogen (TN) concentration in the raw water stored in the
Instead of the
<有機物添加装置>
有機物添加装置9は脱窒槽7に活性汚泥の栄養源となる有機物を添加するためのものである。
添加量は、脱窒槽7に流入する流入窒素負荷に基づいて有機物添加量算出手段19によって算出し、該算出された添加量を、沈殿槽13に流入する前の処理水の状態に基づいて有機物添加量修正手段23によって修正して決定する。
有機物添加装置9は、流入窒素負荷および沈殿槽13に流入する前の処理水の状態を取得するために、T-N計17、流量計21、NOx-N計15bおよびBOD計15cと接続されている。
有機物添加量算出手段19および有機物添加量修正手段23について、以下に詳細に説明する。
<Organic substance addition device>
The organic
The addition amount is calculated by the organic substance addition amount calculation means 19 based on the inflow nitrogen load flowing into the
The organic
The organic substance addition
≪有機物添加量算出手段≫
有機物添加量算出手段19は、T-N計17によって測定された原水の硝酸性窒素(NOx-N)濃度と、流量計21によって測定された脱窒槽7に流入する処理水量とに基づいて、流入する窒素負荷を算出し、算出された流入窒素負荷に基づいて後述する予め定めた基準により有機物の添加量を算出する。
流入窒素負荷に応じた有機物の添加量は、硝酸性窒素の除去(脱窒処理)に必要な理論必要量に加えて、微生物の増殖に使用される有機物分などを考慮して決定されている。そのため、有機物添加量算出手段19によって算出される有機物の添加量は、必要かつ十分な量となっている。
≪Method for calculating the amount of organic substances added≫
The organic matter addition amount calculation means 19 flows in based on the nitrate nitrogen (NOx-N) concentration of raw water measured by the
The amount of organic matter added according to the inflow nitrogen load is determined in consideration of the amount of organic matter used for the growth of microorganisms in addition to the theoretical amount necessary for removal of nitrate nitrogen (denitrification treatment). . Therefore, the addition amount of the organic matter calculated by the organic matter addition amount calculating means 19 is a necessary and sufficient amount.
≪有機物添加量修正手段≫
有機物添加量修正手段23は、沈殿槽13に流入する前の処理水において、NOx-N計15bによって測定された硝酸性窒素(NOx-N)濃度、およびBOD計15cによって測定された生物学的酸素要求量(BOD)に基づいて、有機物添加量算出手段19によって算出された添加量を修正する。
具体的な修正方法は、後述するが、有機物添加量修正手段23を備えることにより、有機物の添加量がその時点その状態での必要かつ十分な量を維持し続けることになる。これによって沈殿槽13で脱窒反応が生ずるのを防止できる。もしこの修正手段がないと、脱窒槽7に流入する窒素負荷のみで制御することになり、時間経過につれ微生物の状態や増殖の程度が異なったものになった時に起こる微生物の処理量の変化に追随できなくなる。
<< Organic substance addition amount correction means >>
The organic substance addition
Although a specific correction method will be described later, by providing the organic substance addition amount correction means 23, the addition amount of the organic substance continues to maintain the necessary and sufficient amount in that state at that time. This can prevent the denitrification reaction from occurring in the
有機物添加量修正手段23による有機物の添加量の修正方法について以下説明する。
修正方法は、硝酸性窒素濃度および生物学的酸素要求量の高低の組み合わせよって異なる。硝酸性窒素濃度および生物学的酸素要求量の高低の組み合わせのパターンと、排水の処理状況と、その処理状況に応じた修正方法を表1に示す。
A method for correcting the addition amount of the organic substance by the organic substance addition
The correction method depends on the combination of high and low nitrate nitrogen concentration and biological oxygen demand. Table 1 shows patterns of combinations of high and low nitrate nitrogen concentration and biological oxygen demand, wastewater treatment conditions, and correction methods according to the treatment conditions.
パターン1は、硝酸性窒素濃度および生物学的酸素要求量ともにほぼ検出されない場合を示している。これは、有機物が過不足なく添加されて良好な脱窒処理が行われており、さらに脱窒処理に用いられなかった余分な有機物が存在した場合は、該有機物は曝気槽11ですべて分解されたことを意味している。
この場合、有機物添加量算出手段19で算出された添加量は理想的な量であるため、有機物添加量修正手段23による修正は不要である。
In this case, since the addition amount calculated by the organic substance addition
パターン2は、硝酸性窒素濃度が高濃度であり、他方、生物学的酸素要求量がほぼ検出されない場合である。これは、有機物の添加量が不足しているために、脱窒槽7における脱窒処理が十分に行われていないことを意味している。この場合、有機物添加量修正手段23は、有機物添加量算出手段19によって算出された添加量を増加させるように修正する。
Pattern 2 is when the nitrate nitrogen concentration is high while the biological oxygen demand is hardly detected. This means that the denitrification treatment in the
パターン3は、硝酸性窒素濃度がほぼ検出されず、他方、生物学的酸素要求量が高い場合である。これは、有機物の添加量が過剰であり、脱窒処理に用いられなかった余分な有機物が存在し、かつ、該余分な有機物を曝気槽11で分解しきれなかったことを意味している。前述したように、従来の方法では有機物添加量は理論的に必要な量よりも多めに添加されるためパターン3の状態になることが多い。
この場合、有機物添加量修正手段23は、有機物添加量算出手段19によって算出された添加量を減少させるように修正する。この修正によって、有機物添加量がその時点での必要最小限の値となり、これによって沈殿槽13で脱窒反応が生ずるのを防止できるのである。
In this case, the organic substance addition amount correction means 23 corrects the addition amount calculated by the organic substance addition amount calculation means 19 so as to decrease. By this correction, the amount of organic substance added becomes the minimum necessary value at that time, and this can prevent the denitrification reaction from occurring in the
パターン4は、硝酸性窒素濃度および生物学的酸素要求量ともに高い場合であり、脱窒処理が滞留時間内に完了できなかったと判断できる。この場合には、設計値を超える窒素負荷の流入、急激な流入窒素負荷変動(流入窒素負荷低下の後の急上昇)、活性汚泥が何らかのダメージを受けたことによる処理速度低下などが懸念される。
このような場合には、何らかの警報を運転管理者に発信することで、運転管理者が処理の不調を事前に察知し、状況に応じた対処をすることが可能となり処理水の悪化を最小限に抑えることができる。
この意味で、パターン4の状況になったときに運転管理者に警報を発信する警報発信手段を設けるようにするのが好ましい。
Pattern 4 is a case where both the nitrate nitrogen concentration and the biological oxygen demand are high, and it can be determined that the denitrification treatment could not be completed within the residence time. In this case, there is a concern about inflow of nitrogen load exceeding the design value, rapid fluctuation of inflow nitrogen load (rapid increase after decrease in inflow nitrogen load), reduction in processing speed due to some damage to activated sludge.
In such a case, by sending some warning to the operation manager, the operation manager can detect the malfunction of the process in advance and take measures according to the situation, so that the deterioration of the treated water is minimized. Can be suppressed.
In this sense, it is preferable to provide an alarm transmission means for transmitting an alarm to the operation manager when the situation of pattern 4 occurs.
上記のような制御を行うことにより、パターン1に示すような硝酸性窒素濃度および生物学的酸素要求量がともにほぼ検出されないような理想的な状態に近づけていくことができる。こうすることによって汚泥界面の上昇なく、処理水中の残留窒素もほとんどない処理を実現することができる。
By performing the control as described above, it is possible to approach an ideal state in which both the nitrate nitrogen concentration and the biological oxygen demand as shown in
次に、以上のように構成された本実施の硝酸含有排水処理装置1を用いて、硝酸含有排水の処理方法を、硝酸含有排水処理装置1の動作と共に説明する。
まず、原水槽3に貯留された窒素含有排水を、原水流入ポンプ5を稼働して脱窒槽7に流入させる(原水流入工程)。
原水槽3から送給された硝酸含有排水は脱窒槽7に貯留され、脱窒槽7には、後述する有機物添加工程で有機物が添加される。すると、脱窒槽7内に存在している活性汚泥は、有機物を栄養源として硝酸含有排水中の硝酸を分解する(脱窒処理工程)。
Next, a method for treating nitric acid-containing wastewater will be described together with the operation of the nitric acid-containing
First, the nitrogen-containing wastewater stored in the
The nitric acid-containing wastewater fed from the
次に、脱窒槽7から送給された排水を曝気槽11に貯留し、ブロア31を有する散気装置29を用いて気泡を発生させ、この気泡によって曝気を行う。こうすることによって、前記脱窒処理工程で使用されずに残留した有機物を曝気槽11にて活性汚泥によって生物学的に酸化分解処理してCO2と水に変換する(有機物分解工程)。
次に、有機物分解工程後の処理水を沈殿槽13に流入させて沈殿槽13にて固液分離する。汚泥の一部は、引き抜かれて返送汚泥管路33を通って脱窒槽7に戻される。残りの汚泥は、余剰汚泥として処理される(固液分離工程)。
Next, the waste water supplied from the
Next, the treated water after the organic matter decomposition step is allowed to flow into the
有機物添加工程は、有機物添加装置9を用いて脱窒槽7に前記活性汚泥の栄養源となる有機物を添加する工程である。
添加量は、上述したとおり、脱窒槽7に流入する流入窒素負荷に基づいて算出し(有機物添加量算出工程)、該算出された添加量を、沈殿槽13に流入する前の処理水の状態に基づいて修正する(有機物添加量修正工程)。有機物添加装置9からは、該修正後の必要最小限の添加量の有機物が添加されることになる。
有機物添加量算出工程と有機物添加量修正工程の具体的な処理の流れについて以下に説明する。
The organic substance adding step is a step of adding an organic substance serving as a nutrient source for the activated sludge to the
As described above, the addition amount is calculated based on the inflow nitrogen load flowing into the denitrification tank 7 (organic substance addition amount calculation step), and the calculated addition amount is the state of the treated water before flowing into the
A specific processing flow of the organic substance addition amount calculation step and the organic substance addition amount correction step will be described below.
有機物添加量算出手段19は、T-N計17を用いて原水の全窒素(T-N)濃度と、流量計21を用いて脱窒槽7に流入する処理水量を監視しており、有機物の添加量は、これら測定値に基づいて予め定めた基準により算出する(有機物添加量算出工程)
The organic matter addition amount calculation means 19 monitors the total nitrogen (TN) concentration of the raw water using the
他方、有機物添加量修正手段23は、NOx-N計15bおよびBOD計15cを用いて沈殿槽13に流入する前の処理水の生物学的酸素要求量(BOD)と、硝酸性窒素(NOx-N)濃度を監視している。
このとき、硝酸性窒素(NOx-N)が検出されず、かつ生物学的酸素要求量(BOD)が検出された場合には、前記有機物添加量算出工程における有機物添加量を減少するように修正する。
逆に、硝酸性窒素(NOx-N)が検出され、かつ生物学的酸素要求量(BOD)が検出されない場合には、前記有機物添加量算出工程における有機物添加量を増加するように修正する。(有機物添加量修正工程)
On the other hand, the organic substance addition amount correction means 23 uses the NOx-
At this time, when nitrate nitrogen (NOx-N) is not detected and biological oxygen demand (BOD) is detected, the organic substance addition amount in the organic substance addition amount calculation step is corrected to be reduced. To do.
On the contrary, when nitrate nitrogen (NOx-N) is detected and the biological oxygen demand (BOD) is not detected, the organic substance addition amount in the organic substance addition amount calculating step is corrected to be increased. (Organic substance addition amount correction process)
以上のように、本実施の形態においては、有機物添加量算出手段19で算出した有機物の添加量を、有機物添加量修正手段23を用いて修正することにより、常に過不足のない必要最小限の有機物の添加が可能となり、沈殿槽13の処理水の生物学的酸素要求量(BOD)と、硝酸性窒素(NOx-N)濃度がほぼ検出されない状態とすることができる。これによって、沈殿槽13における脱窒反応が発生することを防止することができる。
As described above, in the present embodiment, by correcting the addition amount of the organic substance calculated by the organic substance addition
[実施の形態2]
上述のパターン4(表1参照)で説明したとおり、製鉄所の操業状況等によっては、設計範囲を超える流入窒素負荷の発生や、急激な窒素負荷変動(流入窒素負荷低下の後の急上昇)が発生する場合がある。
そのため、上記実施の形態1では、警報発信をして運転管理者に通知し、運転管理者によって状況に応じた対処をすることによって処理水の悪化を最小限に抑えることができるようにした。
[Embodiment 2]
As explained in the above-mentioned pattern 4 (see Table 1), depending on the operation status of the ironworks, the generation of inflow nitrogen load exceeding the design range and sudden fluctuation of nitrogen load (rapid increase after inflow nitrogen load decrease) May occur.
For this reason, in the first embodiment, an alarm is issued to notify the operation manager, and the operation manager responds according to the situation so that the deterioration of the treated water can be minimized.
実施の形態2においては、上記の対処に加えて、流入窒素負荷の時間変化量を算出し、該流入窒素負荷の時間変化量が所定値を超えた場合には、原水の脱窒槽7への流入量を低減するように原水流入ポンプを制御して脱窒槽7へ流入する窒素負荷変動を緩慢化する制御を行うことで、より確実に上記の問題の解決が図れる。
以下、本実施の形態における、上記のような流入窒素負荷を緩慢化する制御を行う窒素含有排水処理装置51について図2に基づいて説明する。
In the second embodiment, in addition to the above measures, the amount of time change of the inflowing nitrogen load is calculated, and when the amount of time change of the inflowing nitrogen load exceeds a predetermined value, the raw water is supplied to the
Hereinafter, the nitrogen-containing
本実施の形態にかかる窒素含有排水処理装置51は、図2に示すように、実施の形態1の窒素含有排水処理装置1に原水流入ポンプ制御装置53を設けたものである。図2において窒素含有排水処理装置1と同じ構成については同一の符号を付しており、その説明を省略する。
原水流入ポンプ制御装置53について詳細に説明する。
As shown in FIG. 2, the nitrogen-containing
The raw water inflow
<原水流入ポンプ制御装置>
原水流入ポンプ制御装置53は、原水槽3に貯留されている原水中の全窒素(T-N)濃度と、原水流入量とに基づいて流入窒素負荷の時間変化量を算出し、該流入窒素負荷の時間変化量が所定値を超えた場合には、原水の脱窒槽7への流入量を低減するように原水流入ポンプ5を制御する。このとき、原水槽3から原水が溢れださないように、または枯渇させないように、原水槽3内の水位もモニタリングする。
原水流入ポンプ制御装置53は、図2に示すように、原水の全窒素(T-N)濃度を測定するためのT-N計17と、原水流入量を測定するための流量計21と、原水槽3の水位を測定する水位計55に接続されている。
<Raw water inflow pump control device>
The raw water inflow
As shown in FIG. 2, the raw water inflow
具体的には次のように制御を行う。
原水槽3内の全窒素(T-N)濃度が高い場合には原水汲み上げ量を減量し、低い場合には増量する。このような方法を取ることにより、できる限り流入窒素負荷を平均化することができる。
さらに、原水槽3内の全窒素(T-N)濃度の時間変化量が所定値を超えて大きくなった場合には、原水汲み上げ量を減量する。
Specifically, the control is performed as follows.
When the total nitrogen (TN) concentration in the
Furthermore, when the amount of time change of the total nitrogen (TN) concentration in the
原水汲み上げ量の制御に際し、水位計55を用いて原水槽3内の水位も監視する。水位が上がっているようであれば全負荷を徐々に増加させるようにして汲み上げ量を増量し、水位が下がっているようであれば全負荷を減少させるようにして汲み上げ量を減量させる。このような処置をすることで、負荷変動も緩やかなものに抑えられ、沈殿槽13への過度の有機物の流入、それに伴う沈澱槽での脱窒反応の活発化による界面上昇といった事態を回避することができる。
In controlling the pumping amount of the raw water, the water level in the
なお、原水槽3が小さく、貯留槽として余裕がない場合には、原水槽3の他に原水を貯留する調整槽を増設してもよい。またいくつかの排水が原水槽3に流入する場合には、原水槽3に流入する前段階で、影響の大きい排水について個別に流入窒素負荷を制御するような方法を取ってもよい。
In addition, when the raw |
以上のように、本実施の形態においては、流入窒素負荷を平均化することができ、設計値を超える窒素負荷流入を防止することができる。また、急激な流入窒素負荷変動を防止し、負荷変動を緩やかなものに抑えることができる。
そのため沈殿槽13への過度の有機物の流入、それに伴う沈澱槽での脱窒反応の活発化による界面上昇といった事態を回避することができる。
また、本実施の形態による処理を行えば、万が一、処理不完全(上記表1中のパターン4参照)が起こっても、その原因が活性汚泥の不調(活性汚泥が何らかのダメージを受けたことによる処理速度低下)にほぼ限定されるため、対応が簡便かつ速やかに行われることが期待できるという効果もある。
As described above, in the present embodiment, the inflow nitrogen load can be averaged, and the nitrogen load inflow exceeding the design value can be prevented. In addition, it is possible to prevent a sudden inflow nitrogen load fluctuation and to suppress the load fluctuation to a gradual one.
For this reason, it is possible to avoid a situation such as an excessive inflow of organic matter into the
In addition, if the process according to the present embodiment is performed, even if the process is incomplete (see pattern 4 in Table 1 above), the cause is that the activated sludge has failed (the activated sludge has been damaged in some way). Since it is almost limited to a reduction in processing speed, there is also an effect that it can be expected that the response is performed easily and promptly.
[実施の形態3]
活性汚泥は処理水の水温の変化によって活性汚泥を構成する細菌の種類が変化し、沈降性が悪化する場合がある。
この場合、脱窒槽や曝気槽における処理水の水温を一定に保つことによって対処可能であるが、通常の下水などの排水処理では、処理量が莫大であり、近隣に莫大な流入水全てを適当な水温に維持する熱源などは存在しない場合がほとんどで、処理槽を加熱するなどということは発想されてこなかった。
一方、製鉄所では、2000℃にも達する高炉を初めとして非常に多種多様な熱源が存在しており、これらの熱源からの排熱を排水処理において利用することで槽全体を一定の温度に保つことが可能となり、より汚泥の沈降性を改善し、バルキングを抑制しながら排水の処理を行うことができる。
また、排水処理において必要な温度は、大気圧で処理を行う限り上限でも100℃までである。そのため、利用が困難であった400℃以下の低温排熱も利用することができる。
[Embodiment 3]
In the activated sludge, the type of bacteria constituting the activated sludge changes depending on the change in the temperature of the treated water, and the sedimentation property may deteriorate.
In this case, it can be dealt with by keeping the temperature of the treated water in the denitrification tank or aeration tank constant, but in the case of normal wastewater treatment such as sewage, the treatment amount is enormous, and all the enormous inflow water in the neighborhood is appropriate. In most cases, there is no heat source to maintain a stable water temperature, and it has never been thought of to heat the treatment tank.
On the other hand, ironworks have a wide variety of heat sources, including a blast furnace that reaches as high as 2000 ° C. The waste heat from these heat sources is used in wastewater treatment to keep the entire tank at a constant temperature. Therefore, it is possible to improve the sludge settling and to treat the waste water while suppressing bulking.
In addition, the temperature required for the wastewater treatment is up to 100 ° C. at the upper limit as long as the treatment is performed at atmospheric pressure. Therefore, low-temperature exhaust heat of 400 ° C. or less, which has been difficult to use, can also be used.
本実施の形態において、上記のような排熱を利用して各処理槽における処理水の水温をほぼ一定に保つことができる窒素含有排水処理装置61に関するものであり、本装置を図3に基づいて説明する。
窒素含有排水処理装置61は、図3に示すように、実施の形態1の窒素含有排水処理装置1の脱窒槽7および曝気槽11に排水温度調整装置63を設けたものである。図3において窒素含有排水処理装置1と同じ構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
以下、排水温度調整装置63について説明する。
In the present embodiment, the present invention relates to a nitrogen-containing
As shown in FIG. 3, the nitrogen-containing
Hereinafter, the drainage
<排水温度調整装置>
排水温度調整装置63は、製鉄所において発生する排熱を利用して、脱窒槽7および曝気槽11の処理水の温度を20〜37℃の間で変動幅が5℃以内に調整するためのものである。
排熱としては、蒸気、ガス、熱水などがあるが、処理槽内の温度を調整できる機能を有していれば、どのような排熱も利用可能である。
例えば、蒸気やガスであれば、これらを各槽内に直接吹き込むことで利用できる。この場合、予め含有成分を分析し、生物に対して毒性のないことを確認しておくことが望ましい。また、特に脱窒槽7においては、脱窒処理は槽内を嫌気的に保持する必要があるが、脱窒槽7に蒸気あるいはガスを吹き込むことにより槽内が嫌気的にならず、脱窒が生じない場合には、脱窒槽7に添加する熱を少量にするか、場合によっては省略してもよい。
<Drain temperature control device>
The drainage
The exhaust heat includes steam, gas, hot water, etc. Any exhaust heat can be used as long as it has a function of adjusting the temperature in the treatment tank.
For example, if it is a vapor | steam and gas, these can be utilized by blowing directly in each tank. In this case, it is desirable to analyze the contained components in advance and confirm that they are not toxic to living organisms. In particular, in the
また、熱水であれば、脱窒処理に所定量を添加してもよい。この場合、添加量により槽内処理液の希釈、滞留時間の減少等が生ずるため、最初は少量の添加から開始し、状況を観察しながら増量していくのが良い。
上記のように、蒸気やガス、熱水を、各槽内の処理水と直接的に熱交換させることによって、生物活性や処理効率等に問題が確認される場合には、熱交換器のような設備を設置して間接的に熱交換させることも可能である。
In the case of hot water, a predetermined amount may be added to the denitrification treatment. In this case, since the treatment amount in the tank is diluted and the residence time is decreased depending on the addition amount, it is preferable to start with a small amount at first and increase the amount while observing the situation.
As described above, when problems such as biological activity or treatment efficiency are confirmed by directly exchanging steam, gas, or hot water with the treated water in each tank, It is also possible to indirectly exchange heat by installing appropriate equipment.
水温は20〜37℃、好ましくは25〜35℃までの間で変動幅が5℃以内となるように保つことで、所定の効果を得ることができる。なお、図3に示すように、脱窒槽7に水温計65を設置して、測定した水温に応じて熱の添加量を制御すれば現場の運転管理者にもほとんど負担を掛けることなく、汚泥沈降性の悪化、汚泥流出の恐れのない活性汚泥処理を実現できる。
A predetermined effect can be obtained by keeping the water temperature within a range of 5 ° C. within a range of 20 to 37 ° C., preferably 25 to 35 ° C. In addition, as shown in FIG. 3, if the
以上のように、本実施の形態においては、排熱を使用することにより、槽全体をほぼ一定の温度に保つことが可能となり、より汚泥の沈降性を改善し、バルキングを抑制しながら排水の処理を行うことができる。 As described above, in the present embodiment, by using the exhaust heat, it becomes possible to keep the entire tank at a substantially constant temperature, further improving the sedimentation property of the sludge and suppressing the bulking. Processing can be performed.
なお、上記では実施の形態1の窒素含有排水処理装置1に排水温度調整装置63を設けたものを例に挙げて説明したが、実施の形態2の窒素含有排水処理装置51に設けてもよい。
In the above description, the nitrogen-containing
実施の形態1で示した窒素含有排水処理装置1による作用効果、特に有機物添加量修正手段23を設けたことによる作用効果を確認する実験を行った。
実験にあたっては、上記実施の形態の硝酸含有排水処理装置1に相当する実験装置を作成した。
実験装置は、各槽の容量が脱窒槽5L、曝気槽3L、沈澱槽7Lとした。脱窒槽、曝気槽共にpHセンサおよび酸・アルカリ添加装置を設置し、所定のpHに制御した。汚泥は実際の窒素含有排水処理装置より採取した。有機物としてはメタノールを添加した。
Experiments were conducted to confirm the operational effects of the nitrogen-containing
In the experiment, an experimental apparatus corresponding to the nitric acid-containing
In the experimental apparatus, the capacity of each tank was a denitrification tank 5L, an aeration tank 3L, and a precipitation tank 7L. A pH sensor and an acid / alkali addition device were installed in both the denitrification tank and the aeration tank to control to a predetermined pH. Sludge was collected from actual nitrogen-containing wastewater treatment equipment. Methanol was added as an organic substance.
処理対象となる硝酸含有排水は製鉄所内のステンレス酸洗工程を行う実設備から採取した。この硝酸含有排水の性状を表2に示す。 The nitric acid-containing wastewater to be treated was collected from the actual equipment that performs the stainless steel pickling process in the steelworks. Table 2 shows the properties of this nitric acid-containing wastewater.
硝酸含有排水中のT-Nはほぼ全てNO3-Nだった。また、実験期間中、窒素濃度は50〜200mg/Lの間で変動した。その他、微量元素としてCa、Mg、Alなどが含まれていた。有機物の指標となるCODは5mg/Lであった。 The TN in the wastewater containing nitric acid was almost all NO 3 -N. Also, during the experiment, the nitrogen concentration varied between 50 and 200 mg / L. In addition, Ca, Mg, Al, etc. were contained as trace elements. The COD as an indicator of organic matter was 5 mg / L.
上記の実験装置を用いて行った実験方法について説明する。
実験方法は、硝酸含有排水を10L/日送給して、有機物添加装置(有機物添加量算出手段、有機物添加量修正手段)を用いてメタノールの添加量を制御して硝酸含有排水処理を15日間行うものとし、実験期間中の沈殿槽(有効容積7L、(深さ約350mm))の汚泥界面を水面からの深さを測ることによって評価した。
なお、実験に先立って実験装置で、原水を濃度に応じて希釈、あるいは硝酸ナトリウムを別途添加して原水硝酸濃度を一定に保った状態で1ヶ月程度運転を行い、活性汚泥の状態が定常状態に達していることを確認した上で実験を実施した。
An experimental method performed using the above experimental apparatus will be described.
The experiment method is to supply nitric acid-containing wastewater at 10L / day and control the amount of methanol added using an organic substance addition device (organic substance addition amount calculation means, organic substance addition amount correction means) to treat nitric acid-containing wastewater treatment for 15 days. The sludge interface of the sedimentation tank (effective volume 7L, (depth about 350mm)) during the experiment was evaluated by measuring the depth from the water surface.
Prior to the experiment, dilute the raw water according to the concentration, or add sodium nitrate separately to keep the raw water nitric acid concentration constant for about one month, and the activated sludge is in a steady state. The experiment was conducted after confirming that
メタノールの添加量は、1時間ごとの原水窒素濃度の測定値と流量計の値に基づいて流入窒素負荷を算出し、この流入窒素負荷に応じて添加量を、有機物添加量算出手段を用いて算出した。
サンプリングは2回/日、曝気槽より汚泥を採取し、ろ過したろ液についてNOx-N、CODを測定した。これらの測定値に基づいて、NOx-Nが検出されない範囲で残留CODが最小値になるように有機物添加量修正手段を用いて前記算出した添加量を修正した。具体的には、次の通りである。NOx-Nが検出されず、かつ残留CODが検出された場合には、流入窒素負荷からメタノール添加量を導出する式の係数を変更し、添加量を減じる方向に調整した。逆にNOx-Nが検出され、かつ残留CODが最小値付近の場合には、メタノール添加量を増量した。
The amount of methanol to be added is calculated based on the measured value of the raw water nitrogen concentration every hour and the value of the flow meter, and the amount of added nitrogen is calculated using the organic matter addition amount calculation means according to the inflow nitrogen load. Calculated.
Sampling was performed twice a day, sludge was collected from the aeration tank, and NOx-N and COD were measured for the filtered filtrate. Based on these measured values, the calculated addition amount was corrected using the organic substance addition amount correction means so that the residual COD was minimized within a range where NOx-N was not detected. Specifically, it is as follows. When NOx-N was not detected and residual COD was detected, the coefficient of the equation for deriving the methanol addition amount from the inflowing nitrogen load was changed and adjusted to reduce the addition amount. Conversely, when NOx-N was detected and the residual COD was near the minimum value, the amount of methanol added was increased.
比較例として、有機物添加量修正手段を備えていないこと以外は上記実験装置と同様の実験装置を別途作成し、この実験装置を用いて、メタノールの添加量を有機物添加量算出手段のみを用いて算出する他は上記と同様の窒素含有排水処理を行った。 As a comparative example, an experimental apparatus similar to the above experimental apparatus is prepared separately except that the organic substance addition amount correction means is not provided. Using this experimental apparatus, the methanol addition amount is calculated using only the organic substance addition amount calculation means. Except for the calculation, the same nitrogen-containing wastewater treatment as described above was performed.
上記実験の結果を図4に基づいて説明する。図4は、実験期間中の沈殿槽(有効容積7L、(深さ約350mm))の汚泥界面を水面からの深さで示したものであり、縦軸は界面深さ(cm)、横軸は経過日数を示す。図4において、プロットの位置が高ければ沈降性が悪いことを意味している。
比較例では、図4に示す通り、界面が非常に不安定で、特に流入窒素負荷の上昇に合わせて汚泥界面が大きく上昇し、実験開始後4日後と9日後には汚泥のキャリーオーバーも短時間であるが観察された。
一方、実施例でも流入負荷の上昇にあわせた界面上昇が観察されたが、その上昇量は比較例に対して遥かに小さく、安定した処理を行うことができた。
The result of the experiment will be described with reference to FIG. Fig. 4 shows the sludge interface of the sedimentation tank (effective volume 7L, (depth of about 350mm)) during the experiment in terms of depth from the water surface. The vertical axis represents the interface depth (cm) and the horizontal axis. Indicates elapsed days. In FIG. 4, if the plot position is high, it means that the sedimentation property is poor.
In the comparative example, as shown in Fig. 4, the interface is very unstable, especially the sludge interface rises greatly with the increase in inflow nitrogen load, and the sludge carryover is also short 4 days and 9 days after the start of the experiment. Observed in time.
On the other hand, although the interface rise corresponding to the rise of the inflow load was also observed in the example, the amount of the rise was much smaller than that of the comparative example, and stable treatment could be performed.
また、比較例の界面上昇時(実験開始後4日後と9日後)に実施例と比較例の各実験装置中の汚泥の顕微鏡観察を行った。またこの際、および沈降性の汚泥容積指標SVI(Sludge Volume Index)の測定も実施した。顕微鏡観察の結果、いずれの汚泥も糸状性細菌等の異常な増殖は見られなかった。またSVIも実施例、比較例ともに180ml/g-MLSS付近で変化がなかった。また実験期間中、処理水中の硝酸体窒素濃度は実施例および比較例ともにほぼ0mg/Lに保たれていた。 Further, when the interface of the comparative example was elevated (4 days and 9 days after the start of the experiment), the sludge in each experimental apparatus of the example and the comparative example was observed with a microscope. At this time, sedimentation sludge volume index SVI (Sludge Volume Index) was also measured. As a result of microscopic observation, no abnormal growth such as filamentous bacteria was observed in any sludge. In addition, SVI did not change in the vicinity of 180 ml / g-MLSS in both Examples and Comparative Examples. During the experiment, the nitrate nitrogen concentration in the treated water was maintained at approximately 0 mg / L in both the examples and the comparative examples.
つまり、比較例では、糸状性細菌等の発生もなく、SVIも実施例と差がなかったにもかかわらず、汚泥界面が上昇しキャリーオーバーも発生していたことになる。これは、比較例では、メタノール添加量が過剰であり、脱窒槽および曝気槽で使用されなかったメタノールが沈殿槽に流入し、そこで脱窒反応が起こり、それによる汚泥浮上が生じたと考えられる。
その点、実施例では、上述したとおり、有機物添加量修正手段を用いてメタノール添加量を最小限に抑え、上記表1中のパターン1に示すような硝酸性窒素濃度および生物学的酸素要求量がともにほぼ検出されないような理想的な状態に近づけることができたため、安定した処理を行うことができた。
That is, in the comparative example, there was no occurrence of filamentous bacteria and SVI was not different from the example, but the sludge interface was raised and carry-over was also generated. This is probably because in the comparative example, the amount of methanol added was excessive, and methanol that was not used in the denitrification tank and the aeration tank flowed into the precipitation tank, where a denitrification reaction occurred, resulting in sludge levitation.
In this regard, in the examples, as described above, the methanol addition amount is minimized by using the organic substance addition amount correction means, and the nitrate nitrogen concentration and the biological oxygen demand amount as shown in the
以上の結果より、硝酸含有排水処理装置1においては、有機物であるメタノールの添加量を最小限に抑えることができ、沈殿槽での脱窒反応の活発化とそれによる汚泥浮上を抑制でき、安定な運転を可能であることが実証された。
From the above results, in the nitric acid-containing
実施の形態2で示した窒素含有排水処理装置51による作用効果を確認するため、具体的な実験を行った。
実験にあたっては、上記実施の形態2の硝酸含有排水処理装置51に相当する実験装置を作成した。この実験装置は、原水流入ポンプ制御装置を有している点以外、各槽の容量やph制御方法、用いた活性汚泥等は上記実施例1と同様である。
硝酸含有排水も上記実施例1で使用したものと同様のものを用いた。そのため、上記表2を用いて説明したとおり、硝酸含有排水中は実験期間中、窒素濃度は50〜200mg/Lの間で変動した。
In order to confirm the effect of the nitrogen-containing
In the experiment, an experimental apparatus corresponding to the nitric acid-containing
The nitric acid-containing waste water was also the same as that used in Example 1 above. Therefore, as explained using Table 2 above, the nitrogen concentration fluctuated between 50 and 200 mg / L during the experiment in the nitric acid-containing wastewater.
実験方法は、上記実施例1と同様に、試運転により活性汚泥の活性を定常状態にした後、硝酸含有排水を10L/日送給して、有機物添加装置(有機物添加量算出手段、有機物添加量修正手段)を用いてメタノールの添加量を制御して硝酸含有排水処理を15日間行うものとした。
さらに本実施例では、該硝酸含有排水処理を行うにあたって原水流入ポンプ制御装置を用いて原水槽内のT-N計の窒素濃度に基づいて、流入窒素負荷がほぼ一定になるように原水汲み上げポンプの流量を調整した。また、負荷変動量が所定値を超えないようにも制御した。この際、原水槽の水位を監視して、原水が溢れたり、枯渇したりしないよう、全窒素負荷を緩やかに変更した。
実験の評価は、実施例1と同様に、実験期間中の沈殿槽(有効容積7L、(深さ約350mm))の汚泥界面を水面からの深さを測ることによって行った。
The experiment method was the same as in Example 1 above, after the activated sludge was brought to a steady state by trial operation, and then the nitric acid-containing wastewater was fed at 10 L / day, and the organic substance addition device (organic substance addition amount calculating means, organic substance addition amount) The amount of methanol added was controlled using correction means), and the nitric acid-containing wastewater treatment was carried out for 15 days.
Further, in this embodiment, when the nitric acid-containing wastewater treatment is performed, based on the nitrogen concentration of the TN meter in the raw water tank using the raw water inflow pump control device, the flow rate of the raw water pumping pump so that the inflow nitrogen load is almost constant. Adjusted. Also, the load fluctuation amount was controlled so as not to exceed a predetermined value. At this time, the water level in the raw water tank was monitored, and the total nitrogen load was gradually changed so that the raw water would not overflow or be depleted.
The evaluation of the experiment was performed by measuring the depth from the water surface of the sludge interface of the sedimentation tank (effective volume 7 L, (depth of about 350 mm)) during the experiment, as in Example 1.
さらに、比較例として、有機物添加量修正手段を備えていないこと以外は上記実験装置と同様の実験装置を別途作成し、この実験装置を用いて、メタノールの添加量を有機物添加量算出手段のみを用いて算出し、また原水汲み上げポンプも一定流量にして、他は上記と同様の窒素含有排水処理を行った。 Further, as a comparative example, an experimental apparatus similar to the experimental apparatus described above is prepared separately except that the organic substance addition amount correcting means is not provided, and using this experimental apparatus, only the organic substance addition amount calculating means is calculated. In addition, the raw water pump was set at a constant flow rate, and the other nitrogen-containing wastewater treatment was performed in the same manner as above.
実験の結果、実施例では界面上昇は観察されず、安定した処理が行えた。比較例では図4で示したものと同様に不安定な汚泥界面挙動を繰り返し、実験設備の設定負荷を超過するような流入があったときには、汚泥が流出して処理が破綻した。
一方、実施例では実験設備の負荷を超過するような原水が原水槽に流入しても、原水供給ポンプの流量を絞って原水槽内で流入負荷変動を緩慢にすることにより、界面浮上等の処理悪化はなく、良好な処理を継続できた。
As a result of the experiment, no interface rise was observed in the examples, and stable treatment could be performed. In the comparative example, the unstable sludge interface behavior was repeated in the same manner as shown in FIG. 4, and when there was an inflow that exceeded the set load of the experimental equipment, the sludge flowed out and the treatment broke down.
On the other hand, in the examples, even if raw water that exceeds the load of the experimental equipment flows into the raw water tank, the flow rate of the raw water supply pump is reduced to slow down the inflow load fluctuation in the raw water tank, thereby There was no deterioration in processing, and good processing could be continued.
以上の結果より、硝酸含有排水処理装置51においては、流入窒素負荷を平均化することができ、設計値を超える窒素負荷流入を防止することができる。また、急激な流入窒素負荷変動(低下の後の急上昇)を防止し、負荷変動を緩やかなものに抑えることができる。
そのため沈殿槽への過度の有機物の流入、それに伴う沈澱槽での脱窒反応の活発化による界面上昇といった事態を回避可能であることが実証された。
From the above results, in the nitric acid-containing
For this reason, it has been demonstrated that it is possible to avoid situations such as excessive inflow of organic substances into the settling tank and accompanying interface rise due to the activation of denitrification reaction in the settling tank.
本実施の形態3の窒素含有排水処理装置61による作用効果を確認するため、実験を行った。
実験にあたっては、実施の形態3の硝酸含有排水処理装置61に相当する実験装置を作成した。この実験装置は、排水温度調整装置を有している点で上記実施例1と大きく異なる。また、実験装置の各槽は断熱材で覆い、風雨をしのぐ簡単な建物の内部に設置し、基本的に処理装置周辺の気温と外気温がほぼ同一になるようにした。
An experiment was conducted to confirm the effects of the nitrogen-containing
In the experiment, an experimental apparatus corresponding to the nitric acid-containing
処理対象となる硝酸含有排水は製鉄所内のステンレス酸洗工程を行う実設備から採取した。この硝酸含有排水の性状を表3に示す。 The nitric acid-containing wastewater to be treated was collected from the actual equipment that performs the stainless steel pickling process in the steelworks. Table 3 shows the properties of this nitric acid-containing wastewater.
硝酸含有排水中のT-Nはほぼ全てNO3-Nであり、その窒素濃度は120mg/Lだった。硝酸含有排水中には、NO3-Nの他に微量元素としてCa、Mg、Alなどが含まれていた。有機物の指標となるCODは5mg/Lであった。
なお、その他、各槽の容量やph制御方法、用いた活性汚泥等は上記実施例1と同様である。
The TN in the wastewater containing nitric acid was almost all NO 3 -N, and the nitrogen concentration was 120 mg / L. The nitric acid-containing wastewater contained Ca, Mg, Al and the like as trace elements in addition to NO 3 -N. The COD as an indicator of organic matter was 5 mg / L.
In addition, the capacity of each tank, the ph control method, the activated sludge used, and the like are the same as in the first embodiment.
実験方法は、硝酸含有排水を10L/日送給して、有機物添加装置を用いてメタノールの添加量を制御しつつ、製鉄所より得られる蒸気を、排水温度調整装置を用いて曝気槽に吹き込み、水温を35℃に保って硝酸含有排水処理を約7ヶ月間行った。 The experimental method is to feed nitric acid-containing wastewater at 10 L / day, and control the amount of methanol added using an organic substance addition device, while blowing steam obtained from an ironworks into an aeration tank using a wastewater temperature adjustment device. The nitric acid-containing wastewater treatment was carried out for about 7 months while maintaining the water temperature at 35 ° C.
比較例として、排水温度調整装置を備えていないこと以外は上記実験装置と同様の実験装置を別途作成し、この実験装置を用いて、メタノールの添加量を制御したが、温度制御は行わないで窒素含有排水処理を行った。温度制御を行わなかったため、実験期間中水温は変動し、夏期には35℃程度、冬期には25℃程度となった。 As a comparative example, an experimental device similar to the above experimental device was prepared separately except that it did not have a waste water temperature adjusting device, and the amount of methanol added was controlled using this experimental device, but temperature control was not performed. Nitrogen-containing wastewater treatment was performed. Because the temperature was not controlled, the water temperature fluctuated during the experiment, reaching about 35 ° C in the summer and about 25 ° C in the winter.
実験結果の評価は、実験期間中の汚泥のSVI測定値に基づいて行った。
実験結果を図5に示す。図5は縦軸がSVIを示し、横軸が測定した日付を示す。
比較例では、図5に示す通り、気温、水温が低下する11月下旬頃よりSVIが悪化した。一般にバルキングはSVIが200mL/g-MLSS以上とされ、比較例では11下旬以降、2月末の実験終了までほぼSVIが200を超過した。また不定期に汚泥浮上が生じ、処理が悪化した。
一方、処理槽の水温を一定に保った実施例では、季節によるSVIの変化はなく、冬期においてもSVIはほぼ200以下を維持した。また、汚泥の浮上など、固液分離障害も実験期間中観察されなかった。
The evaluation of the experimental results was performed based on the measured SVI value of sludge during the experimental period.
The experimental results are shown in FIG. In FIG. 5, the vertical axis indicates SVI, and the horizontal axis indicates the measured date.
In the comparative example, as shown in FIG. 5, SVI deteriorated from the end of November when the temperature and water temperature decreased. In general, bulking has an SVI of 200 mL / g-MLSS or more, and in the comparative example, the SVI exceeded 200 until the end of February after the end of November. In addition, sludge levitation occurred irregularly and the treatment deteriorated.
On the other hand, in the example in which the water temperature in the treatment tank was kept constant, there was no change in SVI depending on the season, and SVI was maintained at almost 200 or less even in winter. In addition, no solid-liquid separation problems such as sludge levitation were observed during the experiment.
以上の結果より、硝酸含有排水処理装置3においては、排熱を利用して脱窒槽7および曝気槽11の処理水の温度を20〜37℃の間で変動幅が5℃以内に調整することが可能となり、より汚泥の沈降性を改善し、バルキングを抑制しながら排水の処理を行うことができることが実証された。
From the above results, in the nitric acid-containing
1 窒素含有排水処理装置
3 原水槽
5 原水流入ポンプ
7 脱窒槽
9 有機物添加装置
11 曝気槽
13 沈殿槽
15 第1検出手段
15a サンプリング槽
15b NOx-N計
15c BOD計
17 T-N計
19 有機物添加量算出手段
21 流量計
23 有機物添加量修正手段
25 原水送給管路
27 攪拌機
29 散気装置
31 ブロア
33 返送汚泥管路
51 窒素含有排水処理装置
53 原水流入ポンプ制御装置
55 水位計
61 窒素含有排水処理装置
63 排水温度調整装置
65 水温計
1 Nitrogen-containing
Claims (10)
前記有機物添加工程は、前記原水の全窒素(T-N)または硝酸性窒素(NOx-N)濃度と前記脱窒槽に流入する処理水量とに基づいて予め定めた基準により前記有機物の添加量を算出する有機物添加量算出工程と、前記沈殿槽に流入する前の処理水の化学的酸素要求量(COD)または生物学的酸素要求量(BOD)と、全窒素(T-N)濃度または硝酸性窒素(NOx-N)濃度を検出し、全窒素(T-N)及び硝酸性窒素(NOx-N)が検出されず、かつ化学的酸素要求量(COD)または生物学的酸素要求量(BOD)が検出された場合には、前記有機物添加量算出工程における有機物添加量を減少するように修正する有機物添加量修正工程を備えたことを特徴とする窒素含有排水処理方法。 A raw water inflow process for flowing nitrogen-containing wastewater stored in the raw water tank into the denitrification tank, a denitrification process for biologically denitrifying the inflowing raw water with activated sludge in the denitrification tank, and the denitrification tank An organic substance addition step for adding an organic substance serving as a nutrient source for the activated sludge, and the organic matter remaining without being used in the denitrification treatment process is subjected to biological oxidative decomposition treatment with activated sludge in an aeration tank to produce CO 2 A nitrogen-containing wastewater treatment method comprising: an organic matter decomposition step for converting into water; and a solid-liquid separation step for causing the treated water after the organic matter decomposition step to flow into the precipitation tank and solid-liquid separation in the precipitation tank,
The organic matter addition step calculates the addition amount of the organic matter based on a predetermined standard based on the total nitrogen (TN) or nitrate nitrogen (NOx-N) concentration of the raw water and the amount of treated water flowing into the denitrification tank. Organic substance addition amount calculation process, chemical oxygen demand (COD) or biological oxygen demand (BOD) of treated water before flowing into the precipitation tank, total nitrogen (TN) concentration or nitrate nitrogen (NOx) -N) Concentration detected, total nitrogen (TN) and nitrate nitrogen (NOx-N) not detected, and chemical oxygen demand (COD) or biological oxygen demand (BOD) detected In such a case, the nitrogen-containing wastewater treatment method further comprises an organic substance addition amount correction step for correcting the organic substance addition amount in the organic substance addition amount calculation step so as to decrease.
前記有機物添加装置は、前記第2検出手段によって検出された前記原水の全窒素(T-N)または硝酸性窒素(NOx-N)濃度と前記脱窒槽に流入する処理水量とに基づいて予め定めた基準により前記有機物の添加量を算出する有機物添加量算出手段と、前記第1検出手段によって全窒素(T-N)及び硝酸性窒素(NOx-N)が検出されず、かつ化学的酸素要求量(COD)または生物学的酸素要求量(BOD)が検出された場合には、前記有機物添加装置における有機物添加量を減少するように修正する有機物添加量修正手段を備えてなることを特徴とする窒素含有排水処理装置。 A raw water inflow pump that causes the nitrogen-containing wastewater stored in the raw water tank to flow into the denitrification tank, a denitrification tank that biologically denitrifies the inflowed raw water with activated sludge, and a nutrient source for the activated sludge in the denitrification tank; An organic substance addition device for adding an organic substance, an aeration tank for biologically oxidatively decomposing the remaining organic substance without being used in the denitrification tank to convert it into CO 2 and water, and an aeration tank A settling tank that allows the treated water to flow into a solid-liquid separation, a chemical oxygen demand (COD) or biological oxygen demand (BOD) of the treated water before flowing into the settling tank, and total nitrogen (TN) concentration or nitrate nitrogen (NOx-N) concentration first detection means and total nitrogen (TN) concentration or nitrate nitrogen (NOx-N) concentration in the raw water stored in the raw water tank A nitrogen-containing wastewater treatment device comprising a second detection means for detecting,
The organic substance adding device has a reference determined in advance based on the total nitrogen (TN) or nitrate nitrogen (NOx-N) concentration of the raw water detected by the second detection means and the amount of treated water flowing into the denitrification tank. The total amount of nitrogen (TN) and nitrate nitrogen (NOx-N) are not detected by the first detection means, and the chemical oxygen demand (COD) Alternatively, when a biological oxygen demand (BOD) is detected, the nitrogen-containing wastewater is characterized by comprising organic substance addition amount correcting means for correcting so as to reduce the organic substance addition amount in the organic substance addition device. Processing equipment.
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