JP2017131842A - 有機性排水の処理方法および処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】生物処理において難分解性である物質を含む有機性排水からより簡易的に、且つより高いレベルでCODおよび色度を低減しうる有機性排水の処理方法を提供すること【解決手段】難分解性の物質を含む有機性排水1を好気性条件下で生物処理する生物処理工程と、生物処理後の処理水2に塩化第二鉄3および縮合系ポリアミン4を添加して凝結フロック5を得る凝結工程と、凝結フロック5を含む水系6に高分子凝集剤7を添加して凝集フロック8を得て、凝集フロックを沈殿させる凝集沈殿処理工程と、を含むことを特徴とする有機性排水の処理方法である。塩化第二鉄3および縮合系ポリアミン4の添加により、処理水2中の比較的小さなコロイド粒子を効果的に凝結させることが可能となり、凝集沈殿処理後の液中から生物処理で分解されなかった物質が従来よりも除去され、処理水2からCODおよび色度を従来よりも低減させることが可能となる。さらに、本発明は上記有機性排水の処理装置を提供する。【選択図】図1
Description
本発明は、有機性排水の処理方法に関し、特に、生物処理において難分解性の物質を含む有機性排水の処理方法および処理装置に関する。
下水、工場廃水等の有機性排水の処理において、従来、活性汚泥法等の好気性処理が実施されている。
この好気性処理の場となる曝気槽に、好気性微生物を担持可能な担体を投入することが従来から提案されている。担体を投入することにより、担体表面に好気性微生物の生物膜が形成され、曝気槽内に高濃度の汚泥を保持することができ、曝気槽内に高濃度の汚泥が保持されることで、有機性排水中のBOD(生物学的酸素要求量)のより効果的な除去が可能となる。
しかし、食品工場のライン洗浄などで界面活性剤等の微生物にとって難分解性である物質が有機性排水中に流入し、その負荷が高くなると、生物処理後の処理水のCOD(化学的酸素要求量)が増加するという問題がある。
さらに、ライン洗浄に伴ってラインに付着していた色素が有機性排水中に流入し、生物処理後においても色度が大きいままとなるという問題もある。
特許文献1には、生物処理後の処理水中のCOD及び色度の低減を目的とする発明が開示されている。具体的には、特許文献1の発明は、製紙排水に生物処理が施された処理水に対して凝結剤を添加し、その後に有機凝集剤を添加して凝集物を生成させ、この凝集物を固液分離するものである。
特許文献1によれば、生物処理後の処理水中に含まれる難分解性有機物が凝集し、固液分離により除去されるので、排水中のCODが除去され、濁度を低下させることができる。
特許文献2には、着色成分や分散剤(界面活性剤)等を含み、CODが大きい排水からCODを効果的に低減させるための発明を開示する。具体的には、特許文献2の発明は、アニオン系界面活性剤を含む原水を凝集処理し、凝集処理時のpHを3〜3.5とし、凝集処理後の凝集処理液を活性炭吸着処理することを開示する。
特許文献2によれば、pH3〜3.5以下の酸性にて凝集処理した処理液においてアニオン系界面活性剤が非解離状態になり、活性炭に吸着されやすい状態となるため、その後の活性炭吸着処理においてアニオン系界面活性剤を効率的に除去することが可能となる。
しかしながら、特許文献1の発明によれば、凝結剤としては、ポリ塩化アルミニウム(無機凝結剤)のみ添加、有機凝結剤のみ添加、およびポリ塩化アルミニウムと有機凝結剤の添加、の3つの添加パターンが実施例として開示されているのみである。すなわち、これら以外の凝結剤を添加して作用効果を確認した試験例は開示されておらず、生物処理後の処理水からのCODおよび色度の低減にはいまだ改善の余地がある。
また、特許文献2の発明によれば、凝集処理後の活性炭吸着処理によりCODを除去することを前提としているから、活性炭吸着処理が実施されない場合には効率的なCODの除去効果を得ることができない。さらに、活性炭吸着処理に用いる活性炭吸着処理手段を採用すると、その活性炭吸着処理手段の維持管理が要求され、活性炭吸着処理手段の設置費用および活性炭の破過による交換費用も膨大なものとなる。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、生物処理において難分解性である物質を含む有機性排水からより簡易的に、且つより高いレベルでCODおよび色度を低減しうる有機性排水の処理方法および処理装置を提供することにある。
上記目的を達成するための請求項1に記載の有機性排水の処理方法は、難分解性の物質を含む有機性排水を好気性条件下で生物処理する生物処理工程と、該生物処理後の処理水に塩化第二鉄および縮合系ポリアミンを添加して凝結フロックを得る凝結工程と、該凝結工程で得られた凝結フロックを含む水系に高分子凝集剤を添加して凝集フロックを得ると共に、該凝集フロックを沈殿させる凝集沈殿処理工程と、を含むことを特徴とする。
この構成によれば、生物処理工程により有機性排水中の有機物が分解され、その後の凝結工程および凝集沈殿工程において生物処理で分解されなかった物質が凝集沈殿処理により生物処理後の処理水中から除去される。
このとき、凝結工程において、塩化第二鉄および縮合系ポリアミンが添加されることで、処理水中の比較的小さなコロイド粒子を効果的に凝結させることが可能となる。したがって、凝集沈殿処理後の液中から生物処理で分解されなかった物質が従来よりも除去され、処理水からCODおよび色度を従来よりも低減させることが可能となる。
なお、凝集沈殿処理後に凝集フロックと分離した上澄には活性炭吸着処理等の別途の処理も不要であるから、従来よりも簡易的な方法となっている。
本発明に係る高分子凝集剤の好ましい態様は以下の通りである。
(1)凝結工程において、縮合系ポリアミンが塩化第二鉄よりも先に処理水に添加される。これにより、生物処理後の処理水からさらに効果的にCODおよび色度を低減させることができる。
(2)縮合系ポリアミンが、ポリエチレンポリアミン・ジアルキルアミン・エピクロルヒドリンの重縮合物である。
(3)処理水のCOD(mg/L)に対する処理水中の塩化第二鉄の濃度(mg/L)の百分率として表される塩化第二鉄の処理水への添加率が、10%以上200%以下であり、処理水のCOD(mg/L)に対する処理水中の縮合系ポリアミンの濃度(mg/L)の百分率として表される縮合系ポリアミンの処理水への添加率が、1%以上20%以下である。
(1)凝結工程において、縮合系ポリアミンが塩化第二鉄よりも先に処理水に添加される。これにより、生物処理後の処理水からさらに効果的にCODおよび色度を低減させることができる。
(2)縮合系ポリアミンが、ポリエチレンポリアミン・ジアルキルアミン・エピクロルヒドリンの重縮合物である。
(3)処理水のCOD(mg/L)に対する処理水中の塩化第二鉄の濃度(mg/L)の百分率として表される塩化第二鉄の処理水への添加率が、10%以上200%以下であり、処理水のCOD(mg/L)に対する処理水中の縮合系ポリアミンの濃度(mg/L)の百分率として表される縮合系ポリアミンの処理水への添加率が、1%以上20%以下である。
また、上記目的は、難分解性の物質を含む有機性排水を生物処理するための生物処理手段と、前記生物処理により得られた処理水に塩化第二鉄100mg/L〜2000mg/Lおよび縮合系ポリアミン10mg/L〜200mg/Lを添加、混合して凝結フロックを得るための凝結フロック生成手段(混合槽)と、前記凝結フロックを含む水系に高分子凝集剤を添加、混合して凝集フロックを得ると共に、該凝集フロックを沈殿させるための凝集沈殿手段(凝集槽)と、を有することを特徴とする有機性排水の処理装置によっても達成される。
この構成によれば、生物処理手段での生物処理により有機性排水中の有機物が分解され、凝結フロック生成手段(混合槽)により凝結フロックが生成され、凝集沈殿手段(凝集槽)により得られた凝集フロックが沈殿することで、生物処理で分解されなかった物質が生物処理後の処理水中から除去される。
この時、凝結フロック生成手段(混合槽)によって塩化第二鉄および縮合系ポリアミンが添加されることで、処理水中の比較的小さなコロイド粒子を効果的に凝結させることが可能となる。したがって、凝集沈殿処理後の液中から生物処理で分解されなかった物質が従来よりも除去され、処理水からCODおよび色度を従来よりも低減させることが可能となる。
なお、凝集沈殿処理後に凝集フロックと分離した上澄には活性炭吸着処理手段等の別途の装置も不要であるから、従来よりも簡易的な有機性排水の処理装置となっている。
本発明によれば、生物処理によって有機性排水中の有機物が分解され、さらに、凝集工程において塩化第二鉄および縮合系ポリアミンが添加されることで、従来よりも凝集沈殿処理後の液中が生物処理で分解されなかった物質が効果的に除去され、処理水からCODおよび色度を従来よりも低減させることが可能となる。したがって、従来よりも生物処理で難分解性の物質を高濃度で含む有機性排水であっても高いレベルでCODおよび色度を低減させることが可能となる。
また、凝集沈殿処理後に凝集フロックと分離した上澄には活性炭吸着処理等の別途の処理も不要であるから、さらなる設備の付加やそのメンテナンスも不要となる。
次に、本発明の実施の形態にかかる有機性排水の処理方法および有機性排水の処理装置について、図1基づいて詳細に説明する。図1は、本実施の形態に係る有機性排水の処理装置10を示すブロック図である。
図示のように、有機性排水の処理装置10は、生物処理において難分解性の物質を含む有機性排水1を生物処理する生物処理手段12と、その下流に設けられた混合槽14と、混合槽14の下流に設けられた凝縮槽16と、を有する。
有機性排水1は、有機物を含有する排水であり、例えば、食品工場廃水や下水等が挙げられる。また、有機性排水1は、生物処理において難分解性の物質を含む。
生物処理において難分解性の物質としては、生物処理に用いられる好気性の微生物にとって難分解性である物質であり、有機物であっても無機物であってもよい。例えば、食品工場のライン洗浄や家庭で用いられる界面活性剤、色素が挙げられる。
界面活性剤としては、陰イオン(アニオン)界面活性剤、陽イオン(カチオン)界面活性剤、両性界面活性剤、非イオン界面活性剤等、様々なものが挙げられる。
色素としては、動物色素、植物色素等の天然色素や顔料などの鉱物色素が挙げられる。例えば、食品工場のライン洗浄等によりラインに付着していた食品原料由来の動物色素、植物色素、ラインを構成する配管等に由来する鉱物色素が挙げられる。
生物処理において難分解性の物質が有機排水1中に含まれる量としては、生物処理後の処理水2のCODおよび色度の値が一つの目安となる。
例えば、生物処理後の処理水中のCODが200mg/L以上となり、且つ色度が100以上となる量で、有機性排水1中に生物処理における難分解性の物質が含まれる。
中でも、生物処理後の処理水中のCODが500mg/L以上となり、且つ色度が500以上となる量で、有機性排水1中に生物処理における難分解性の物質が含まれる場合は特にCODおよび色度を低減させる処理の必要性が高く、問題とされる。
生物処理手段12は、従来公知の好気性生物処理に用いられる生物処理手段を用いることができる。具体的には、有機性排水1を槽内に受け入れ撹拌しながら曝気する処理を実施可能な生物処理槽である。例えば、従来公知の浮遊生物処理法(回分式活性汚泥法、連続式活性汚泥法、膜分離活性汚泥法等)に用いられる生物処理槽が例示される。
本実施の形態においては、連続式活性汚泥法に用いられる生物処理槽を採用する。したがって、活性汚泥が生物処理を担う好気性生物である。生物処理槽内には好気性生物を担持可能な担体が投入されている。担体は、スポンジ、プラスチック、高分子ゲル等の従来公知のものを採用することができる。また、生物処理槽内には曝気手段として散気管が投入されており、槽内に酸素が供給される。
なお、図示省略するが、生物処理槽の下流には適宜に余剰汚泥を回収するための沈殿槽が設けられていてもよい。
生物処理手段12の下流には、混合槽14が設けられている。混合槽14は、槽内の液体を撹拌するための撹拌手段を備える。
撹拌手段は、混合槽内の液体を撹拌可能なものであれば、どのようなものであってもよい。例えば、モータに駆動される回転軸に撹拌翼(インペラ)を取り付けたものや、混合槽14内の液を一方から抜き取り、他方から差し戻す循環配管を設け、該循環配管中に設けられたポンプによって混合槽14内の液を循環させて撹拌するものであってもよい。
また、混合槽14には、混合槽14に縮合系ポリアミン4を添加する第1添加手段および塩化第二鉄3を添加する第2添加手段が取り付けられている。第1添加手段および第2添加手段は、例えば、縮合系ポリアミン4および塩化第二鉄3をそれぞれ蓄える貯槽から配管を介して縮合系ポリアミン4および塩化第二鉄3をそれぞれ混合槽14に添加可能な構成が挙げられる。
第1添加手段と混合槽14との接続部は、第2添加手段と混合槽14との接続部よりも上流側に位置する。したがって、同時に混合槽14に縮合系ポリアミン4および塩化第二鉄3が添加される場合であっても、縮合系ポリアミン4が塩化第二鉄3よりも先に処理水2に添加されることとなる。
本発明で使用される縮合系ポリアミン4としては、アルキレンジクロライドとアルキレンポリアミンとの縮合物、アニリンとホルマリンの縮合物、ジアルキルアミンとエピクロルヒドリンとの縮合物、アンモニアとエピクロルヒドリンとの縮合物、アルキレンジアミンとエピクロルヒドリンとの縮合物、ポリエチレンポリアミン・ジアルキルアミン・エピクロルヒドリンの重縮合物などが挙げられる。中でもポリエチレンポリアミン・ジアルキルアミン・エピクロルヒドリンの重縮合物が好ましい。
ここで、ジアルキルアミンとしては、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、メチルブチルアミンが挙げられる。
塩化第二鉄3と縮合系ポリアミン4は、それぞれ単独で処理水2に添加してもよく、または混合物の状態で添加してもよい。また、混合物を予め水で希釈した水溶液の状態で添加してもよい。しかし、混合物の水溶液とする場合、塩化第二鉄3と縮合系ポリアミン4の組みあわせによっては沈殿物が析出することがあるため、それぞれ単独で処理水2に添加することが好ましい。
塩化第二鉄3の処理水2への添加率は、処理水2のCOD(mg/L)に対する処理水2中の塩化第二鉄3の濃度(mg/L)の百分率で表すことができる。塩化第二鉄3の処理水2への添加率(百分率)は、10%以上200%以下の範囲であり、好ましくは、50%以上130%以下の範囲であり、特に好ましくは、80%以上130%以下の範囲である。
10%未満では後述する上澄9(図1参照)におけるCODおよび色度の低減が不十分となり、最終的に生じる凝集フロック8の沈降速度も遅いものとなる。一方、200%を超えるとスラッジ発生量が多くなり好ましくないことが実験的に確認されている。
また、縮合系ポリアミン4の処理水2への添加率も、塩化第二鉄3と同様に、処理水2のCOD(mg/L)に対する処理水2中の縮合系ポリアミン4の濃度(mg/L)の百分率で表すことができ、この添加率(百分率)は1%以上20%以下の範囲であり、好ましくは、6%以上13%以下の範囲である。1%未満ではCODおよび色度の低減が不十分となり、一方、20%を超えると後述する凝集沈殿処理工程において添加する高分子凝集剤7の添加量を増加させることとなるため、好ましくない。
混合槽14の下流には、凝集槽16が設けられている。凝集槽16は、槽内の液体を撹拌するための撹拌手段を備える。撹拌手段は、上記混合槽14において使用される撹拌手段と同様の手段を用いることができる。
また、凝集槽16には、凝集槽16に高分子凝集剤7を添加する第3添加手段が設けられている。第3添加手段は、例えば、高分子凝集剤7を蓄える貯槽から配管を介して高分子凝集剤7を凝集槽16に添加可能な構成が挙げられる。
高分子凝集剤7としては、公知のアニオン系、ノニオン系、カチオン系高分子凝集剤を挙げることができる。
アニオン系高分子凝集剤としては、ポリアクリルアミド部分加水分解物、アニオン性モノマーの共重合体、アニオン性モノマーとアクリルアミド等のノニオン性モノマーとの共重合体が挙げられる。アニオン性モノマーとしてはアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニルスルホン酸、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、スチレンスルホン酸、2−アリルアミドエタンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、2−メタリルアミドエタンスルホン酸、2−メタクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、2−アクリロイルオキシエタンスルホン酸、3−アクリロイルオキシプロパンスルホン酸、4−アクリロイルオキシブタンスルホン酸、2−メタクリロイルオキシエタンスルホン酸、3−メタクリロイルオキシプロパンスルホン酸、4−メタクリロイルオキシブタンスルホン酸、及びこれらのアルカリ金属、アルカリ土類金属等の金属塩又はアンモニウム塩が挙げられる。
これらアニオン性モノマーは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。ノニオン性モノマーとしてはアクリルアミド、メタクリルアミド、メタアクリロニトリル、酢酸ビニル等が挙げられる。これらノニオン性モノマーは単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。共重合体として好ましいものは、アクリルアミド・アクリル酸塩共重合体、アクリルアミド・2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸共重合体である。
ノニオン系高分子凝集剤とは、上記のノニオン性モノマーの重合体又は共重合体であるが、好ましくはポリアクリルアミドである。
カチオン系高分子凝集剤とは、カチオン性モノマーを必須成分として有するものであり、カチオン性モノマーの共重合体又はカチオン性モノマーと上記のノニオン性モノマーとの共重合体である。カチオン性モノマーとしては、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレートもしくはこれらの中和塩、4級塩などが挙げられる。また、分子内にアミジン単位を含有するカチオン系高分子凝集剤も使用可能である。
また、本発明のカチオン系高分子凝集剤には、カチオン性モノマー単位、アニオン性モノマー単位及びノニオン性モノマー単位を共重合したいわゆる両性高分子凝集剤を挙げることができる。
凝集槽16への高分子凝集剤7の添加量は、凝集フロックを生成・沈殿させる量であればどのような量であってもよいが、凝集槽16内の液量に対して0.1〜10mg/Lであることが好ましい。
次に、本実施の形態に係る有機性排水の処理装置10を用いた有機性排水の処理方法を、以下に説明する。
[生物処理工程]
まず、図1に示すように、生物処理において難分解性である物質を含む有機性排水1が、生物処理手段12に導入される。生物処理手段12において、有機性排水1中の有機物が好気性条件下での生物処理により分解される。
まず、図1に示すように、生物処理において難分解性である物質を含む有機性排水1が、生物処理手段12に導入される。生物処理手段12において、有機性排水1中の有機物が好気性条件下での生物処理により分解される。
好気性条件下とは、曝気等の酸素供給を行った条件下であり、溶存酸素濃度(DO)が0mg/L超の状態を指す。生物処理槽(生物処理手段12)内のDOは、1.0mg/L以上とすることが好ましく、2.0mg/L以上となるように行うことがより好ましく、3.0mg/L以上となるように行うことがさらに好ましい。生物処理後、処理水2は混合槽14に送られる(以上、生物処理工程)。
[凝結工程]
処理水2が流入した混合槽14において、処理水2は撹拌手段によって180rpm以上の撹拌速度で連続的に撹拌される。そして、撹拌される処理水2に対して第1添加手段からまず縮合系ポリアミン4が添加される。縮合系ポリアミン4の投入後、3分間以上撹拌されたのち、第2添加手段から第二塩化鉄3が添加され、さらに3分間以上の撹拌が行われる。
処理水2が流入した混合槽14において、処理水2は撹拌手段によって180rpm以上の撹拌速度で連続的に撹拌される。そして、撹拌される処理水2に対して第1添加手段からまず縮合系ポリアミン4が添加される。縮合系ポリアミン4の投入後、3分間以上撹拌されたのち、第2添加手段から第二塩化鉄3が添加され、さらに3分間以上の撹拌が行われる。
これにより、混合槽14内でコロイド粒子の凝結剤(縮合系ポリアミン4および塩化第二鉄3)の作用による凝結が生じ、混合槽14内に凝結フロック5が生じる。
すなわち、混合槽14、撹拌手段、第1添加手段および第2添加手段は、生物処理により得られた処理水2に100mg/L〜2000mg/Lの塩化第二鉄3および10mg/L〜200mg/Lの縮合系ポリアミン4を添加、混合して凝結フロック5を得る凝結フロック生成手段を構成している。
凝結フロック5を含む水系6は、下流の凝集槽16に送られる(以上、凝結工程)。
[凝集沈殿処理工程]
凝結フロック5を含む水系6が流入した凝集槽16において、凝結フロック5を含む水系6は撹拌手段によって50〜80rpmの撹拌速度で連続的に撹拌される。そして、撹拌されるその水系6に対して第3添加手段から高分子凝集剤7が添加され、さらに3分間以上の撹拌が行われる。これにより、凝集槽16内に凝集フロック8が発生する。凝集フロック8は、凝結フロック5よりやや大きく、沈降速度も大きいという特性を有する。
凝結フロック5を含む水系6が流入した凝集槽16において、凝結フロック5を含む水系6は撹拌手段によって50〜80rpmの撹拌速度で連続的に撹拌される。そして、撹拌されるその水系6に対して第3添加手段から高分子凝集剤7が添加され、さらに3分間以上の撹拌が行われる。これにより、凝集槽16内に凝集フロック8が発生する。凝集フロック8は、凝結フロック5よりやや大きく、沈降速度も大きいという特性を有する。
凝集フロック8と凝結フロック5を同列に捉えて凝集フロックということもあるが、本発明においては上記特性の違いも踏まえ、凝結剤(縮合系ポリアミン4および塩化第二鉄3)の添加により生じたフロックを凝結フロック5と言い、その後の高分子凝集剤7の添加により生じたフロックを凝集フロック8と言うこととする。
撹拌停止後、3分間以上槽内の液は静置され、凝集フロック8の沈殿物と上澄9とに分離される。すなわち、凝集槽16、撹拌手段および第3添加手段は、凝結フロック5を含む水系6に高分子凝集剤7を添加、混合して凝集フロック8を得ると共に、この凝集フロック8を沈殿させるための凝集沈殿手段を構成している。
凝集フロック8の沈殿物は経路20を介して凝集槽16から排出され、上澄9は経路22を介して凝集槽16から排出される。
したがって、本実施の形態に係る有機性排水の処理装置10および有機性排水の処理方法によれば、生物処理工程における生物処理により有機性排水1中の有機物が分解され、その後の凝結工程および凝集沈殿処理工程において生物処理で分解されなかった物質が凝集沈殿処理により生物処理後の処理水2中から除去される。
このとき、凝結工程において、塩化第二鉄3および縮合系ポリアミン4が添加されることで、処理水2中の比較的小さなコロイド粒子を効果的に凝結させることが可能となる。したがって、凝集沈殿処理後の上澄9から生物処理で分解されなかった物質が従来よりも除去され、処理水2からCODおよび色度を従来よりも低減させることが可能となる。
さらに、縮合系ポリアミン4が、塩化第二鉄3よりも先に処理水2に添加されることで、さらに処理水2からCODおよび色度を低減させることが可能となる。
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることはなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、本実施の形態においては混合槽14に対して第1添加手段および第2添加手段をそれぞれ別個に接続させているが、凝結剤として縮合系ポリアミン4および塩化第二鉄3の混合物の水溶液を用いる場合には、いずれか一つの添加手段を有する処理装置構成を採用することが可能である。
また、第1添加手段および第2添加手段は混合槽14に接続されているが、生物処理手段12の下流であって、混合槽14の上流に位置する配管に接続する構成としてもよい。
以下、本発明をさらに実施例により詳細に説明する。
[実施例1]
1.有機性排水の処理
食品工場から排出された廃水(有機性排水1に相当)を、生物担体を添加した曝気槽(生物処理手段12に相当)で処理し、処理水を得た。処理水の物性は以下の通りである。
1.有機性排水の処理
食品工場から排出された廃水(有機性排水1に相当)を、生物担体を添加した曝気槽(生物処理手段12に相当)で処理し、処理水を得た。処理水の物性は以下の通りである。
・pH:7.0
・SS(浮遊物質):3900mg/L
・色度:980
・COD:960mg/L
・SS(浮遊物質):3900mg/L
・色度:980
・COD:960mg/L
処理水200mlを容積500mlのビーカーに採取し、無機系凝結剤として塩化第二鉄を処理水に対して800mg/Lの濃度となるように添加し、ジャーテスター(株式会社 宮本製作所、型番:MJS−4N)を使用して180rpmで3分間撹拌した。
引き続き、有機系凝結剤としてポリエチレンポリアミン・ジアルキルアミン・エピクロルヒドリンの重縮合物(分子量5万、水ing株式会社製、エバグロース L91)を処理水に対して80mg/Lの濃度となるように添加し、再び上述のジャーテスターを使用して180rpmで3分間撹拌した。次に、アニオン系高分子凝集剤としてアクリルアミド・アクリル酸ナトリウム共重合体(分子量1200万、水ing株式会社製、エバグロース A−161)を処理水に対して5mg/Lとなるように添加し、上述のジャーテスターを使用して80rpmで3分間撹拌した。
撹拌停止後、ビーカーに生じた凝集フロックの沈降速度の測定を行い、撹拌停止してから3分後に上澄を採取し、水質分析を行った。
2.沈降速度の測定
撹拌停止から1分後に上記500ml容のビーカーに堆積した凝集フロックの沈殿物の高さ(mm)を測定し、沈降速度(1分間当たりの堆積する沈殿物)とした。
撹拌停止から1分後に上記500ml容のビーカーに堆積した凝集フロックの沈殿物の高さ(mm)を測定し、沈降速度(1分間当たりの堆積する沈殿物)とした。
3.水質分析
3−1.SS
分析対象水に含まれる粒子を孔径1μmのガラス繊維ろ紙またはMF膜ろ紙でろ過し、その粒子の乾物重量(mg/L)を測定することにより求めた。
3−1.SS
分析対象水に含まれる粒子を孔径1μmのガラス繊維ろ紙またはMF膜ろ紙でろ過し、その粒子の乾物重量(mg/L)を測定することにより求めた。
3−2.色度
JIS K 0102(工場排水試験方法)に準拠して行った。
JIS K 0102(工場排水試験方法)に準拠して行った。
3−3.COD
JIS K 0102 (工場排水試験方法)に基づき、100℃(沸騰水浴中)、30分間におけるKMnO4による酸素消費量を測定し、CODとした。
JIS K 0102 (工場排水試験方法)に基づき、100℃(沸騰水浴中)、30分間におけるKMnO4による酸素消費量を測定し、CODとした。
[実施例2〜5、比較例1〜7]
有機系凝結剤の種類とその添加率および無機系凝結剤の種類と添加率を表1のように変更したこと以外は実施例1と同様に有機性排水の処理試験を実施した。
有機系凝結剤の種類とその添加率および無機系凝結剤の種類と添加率を表1のように変更したこと以外は実施例1と同様に有機性排水の処理試験を実施した。
実施例1〜5及び比較例1〜7の結果を表2に示す。
※1:有機系高分子凝結剤のうち、Aはポリエチレンポリアミン・ジアルキルアミン・エピクロルヒドリンの重縮合物であり、Bはジシアン・ジアミドジシアンジアミド・ホルマリン縮合物であり、Cはポリジメチルジアリルアンモニウムクロリドである。
※2:「添加率(凝結剤濃度/COD)」は、凝結工程に供した処理水のCOD(960mg/L)に対する処理水中の有機系凝結剤濃度(mg/L)の百分率を示す。
※3:無機凝結剤のうち、ポリ鉄はポリ硫酸第二鉄を意味し、PACはポリ塩化アルミニウムを意味する。
※4:「添加率(凝結剤濃度/COD)」は、凝結工程に供した処理水のCOD(960mg/L)に対する処理水中の無機系凝結剤濃度(mg/L)の百分率を示す。
※2:「添加率(凝結剤濃度/COD)」は、凝結工程に供した処理水のCOD(960mg/L)に対する処理水中の有機系凝結剤濃度(mg/L)の百分率を示す。
※3:無機凝結剤のうち、ポリ鉄はポリ硫酸第二鉄を意味し、PACはポリ塩化アルミニウムを意味する。
※4:「添加率(凝結剤濃度/COD)」は、凝結工程に供した処理水のCOD(960mg/L)に対する処理水中の無機系凝結剤濃度(mg/L)の百分率を示す。
[結果]
表1および表2の比較例3〜4と実施例1との対比より、凝結剤として有機系凝結剤(縮合系ポリアミン)および無機系凝結剤(塩化第二鉄)の何れか一方を添加するだけでは、得られた上澄の色度が高く、処理水から色度およびCODの双方を十分なレベルまで低下させることができないことがわかった。
表1および表2の比較例3〜4と実施例1との対比より、凝結剤として有機系凝結剤(縮合系ポリアミン)および無機系凝結剤(塩化第二鉄)の何れか一方を添加するだけでは、得られた上澄の色度が高く、処理水から色度およびCODの双方を十分なレベルまで低下させることができないことがわかった。
また、表1および表2の比較例1〜2と実施例1との対比より、凝結剤として有機系凝結剤および無機系凝結剤(塩化第二鉄)の双方が添加されていても、有機系凝結剤として本発明で使用される縮合系ポリアミンではないものが添加されている場合には、色度及びSSが高く、処理水から色度およびCODの双方を十分なレベルまで低下させることができないことがわかった。
さらに、表1および表2の比較例7と実施例1との対比より、凝結剤として有機系凝結剤(縮合系ポリアミン)および無機系凝結剤の双方が添加されていても、無機系凝集剤として塩化第二鉄ではないものが添加されている場合には、無機凝結剤として塩化第二鉄を添加したものと比較して凝集フロックの凝集速度が2倍以上遅く、SSの濃度も2倍以上大きく、色度およびCODも十分なレベルまで低下させることができないものとなっていた。
比較例7は凝結剤の組み合わせを特許文献1の実施例18に対応させたものであるが、生物処理後の処理水中のCODおよび色度が本願実施例のように大きいものとなる場合には、上記特許文献1の凝結剤の組み合わせでは凝集フロックの沈殿後の上澄の水質(SS、色度、COD)を十分なレベルにまで高めることができないことがわかった。
10 有機性排水の処理装置
12 生物処理手段
14 混合槽(凝結フロック生成手段)
16 凝集槽(凝集沈殿手段)
12 生物処理手段
14 混合槽(凝結フロック生成手段)
16 凝集槽(凝集沈殿手段)
Claims (5)
- 難分解性の物質を含む有機性排水を好気性条件下で生物処理する生物処理工程と、
該生物処理後の処理水に塩化第二鉄および縮合系ポリアミンを添加して凝結フロックを得る凝結工程と、
該凝結工程で得られた凝結フロックを含む水系に高分子凝集剤を添加して凝集フロックを得ると共に、該凝集フロックを沈殿させる凝集沈殿処理工程と、
を含むことを特徴とする有機性排水の処理方法。 - 前記凝結工程において、前記縮合系ポリアミンが前記塩化第二鉄よりも先に前記処理水に添加されることを特徴とする請求項1に記載の有機性排水の処理方法。
- 前記縮合系ポリアミンが、ポリエチレンポリアミン・ジアルキルアミン・エピクロルヒドリンの重縮合物である請求項1又は2に記載の有機性排水の処理方法。
- 前記処理水のCOD(mg/L)に対する前記処理水中の前記塩化第二鉄の濃度(mg/L)の百分率として表される前記塩化第二鉄の前記処理水への添加率が、10%以上200%以下であり、
前記処理水のCOD(mg/L)に対する前記処理水中の前記縮合系ポリアミンの濃度(mg/L)の百分率として表される前記縮合系ポリアミンの前記処理水への添加率が、1%以上20%以下であることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の有機性排水の処理方法。 - 難分解性の物質を含む有機性排水を生物処理するための生物処理手段と、
前記生物処理により得られた処理水に塩化第二鉄100mg/L〜2000mg/Lおよび縮合系ポリアミン10mg/L〜200mg/Lを添加、混合して凝結フロックを得るための凝結フロック生成手段(混合槽)と、
前記凝結フロックを含む水系に高分子凝集剤を添加、混合して凝集フロックを得ると共に、該凝集フロックを沈殿させるための凝集沈殿手段(凝集槽)と、
を有することを特徴とする有機性排水の処理装置。
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JP2020006298A (ja) * | 2018-07-04 | 2020-01-16 | 栗田工業株式会社 | 有機物含有水の処理方法 |
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-
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- 2016-01-28 JP JP2016014253A patent/JP2017131842A/ja active Pending
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