JP2021090937A - Water treatment method - Google Patents

Water treatment method Download PDF

Info

Publication number
JP2021090937A
JP2021090937A JP2019224833A JP2019224833A JP2021090937A JP 2021090937 A JP2021090937 A JP 2021090937A JP 2019224833 A JP2019224833 A JP 2019224833A JP 2019224833 A JP2019224833 A JP 2019224833A JP 2021090937 A JP2021090937 A JP 2021090937A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carrier
water
treated
calcium
concentration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2019224833A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
佑亮 平居
Yusuke Hirai
佑亮 平居
裕太 山本
Yuta Yamamoto
裕太 山本
卓矢 大澤
Takuya Osawa
卓矢 大澤
悠 鵜飼
Yu Ukai
悠 鵜飼
吉原 資二
Sukeji Yoshihara
資二 吉原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kuraray Co Ltd filed Critical Kuraray Co Ltd
Priority to JP2019224833A priority Critical patent/JP2021090937A/en
Publication of JP2021090937A publication Critical patent/JP2021090937A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Landscapes

  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)

Abstract

To provide a water treatment method for biological treatment of treated water containing calcium and organic matter by preventing calcium from scaling on the carrier and ensuring stable biological treatment.SOLUTION: A water treatment method includes a treated water containing calcium and organic matter passed through a reaction tank containing a carrier loaded with bacteria that decompose organic matter, and treated under aerobic conditions. The suspended solids concentration (mg/L) in the reaction tank is controlled to be three times or more than the calcium concentration (mg/L) of the treated water.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、カルシウムと有機物とを含む被処理水を生物処理する際に、担体にカルシウムがスケーリングすることを抑制し、安定して生物処理を行う水処理方法に関する。 The present invention relates to a water treatment method for stably performing biological treatment by suppressing scaling of calcium on a carrier when biologically treating water to be treated containing calcium and an organic substance.

処理を必要とする被処理水にはカルシウムが含まれる場合がある。例えば土壌からカルシウムが浸出する地下水やカルシウム系の薬品を使用した工場排水などを処理する場合である。 The water to be treated that requires treatment may contain calcium. For example, when treating groundwater in which calcium leaches from soil or factory wastewater using calcium-based chemicals.

カルシウムは炭酸イオンと反応して炭酸カルシウムとして析出する。カルシウムが含まれる被処理水では、このようなカルシウムの析出はスケーリングと呼ばれ、水処理において問題となることがある。特に生物処理を行うに当たり、反応槽内で担体を使用する場合、カルシウムがこの担体にスケーリングし、担体表面の閉塞による生物処理能力の低下、及び担体の比重増大による流動性の悪化が起こる場合がある。 Calcium reacts with carbonate ions and precipitates as calcium carbonate. In water to be treated containing calcium, such precipitation of calcium is called scaling and can be a problem in water treatment. In particular, when a carrier is used in a reaction vessel for biological treatment, calcium may scale to this carrier, resulting in a decrease in biological treatment capacity due to blockage of the carrier surface and deterioration of fluidity due to an increase in the specific density of the carrier. is there.

カルシウムのスケーリングを抑制する方法として、反応槽の前段でカルシウムを除去する方法がある。 As a method of suppressing calcium scaling, there is a method of removing calcium in the pre-stage of the reaction vessel.

特許文献1には、被処理水に炭酸ナトリウムを添加し、pHをアルカリ条件にして炭酸カルシウムを事前に析出させることによってカルシウムを除去する方法が記載されている。しかしながら、この方法ではカルシウムを除去するための槽が反応槽の前段に必要となり、また薬剤添加も必要なため、イニシャルコスト、ランニングコストともに高くなるという問題がある。 Patent Document 1 describes a method for removing calcium by adding sodium carbonate to water to be treated and precipitating calcium carbonate under alkaline conditions at pH. However, this method has a problem that both the initial cost and the running cost are high because a tank for removing calcium is required in the front stage of the reaction tank and a chemical addition is also required.

特許文献2には、生物処理を行う反応槽のpHを低く制御することでカルシウムのスケーリングを抑制する方法が記載されている。しかしながら、反応槽のpHは生物処理性と深く関連しており、pHを下げることで生物処理性が低下する可能性がある。 Patent Document 2 describes a method of suppressing calcium scaling by controlling the pH of a reaction vessel for biological treatment to be low. However, the pH of the reaction vessel is closely related to the biotreatment property, and lowering the pH may reduce the biotreatment property.

特開2012−236122号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-236122 特開2007−296499号公報JP-A-2007-296499

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、カルシウムと有機物とを含む被処理水を、担体を用いて生物処理するに当たり、担体へのカルシウムのスケーリングを抑制する方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and provides a method for suppressing the scaling of calcium on a carrier when biologically treating water to be treated containing calcium and an organic substance using the carrier. The purpose is.

本発明者らは、反応槽内の浮遊物質(以下SSと称することがある)濃度を制御することで、カルシウムを担体ではなくSSにスケーリングさせ、担体に付着するカルシウムの量を減らすことができるのを見出した。 By controlling the concentration of suspended solids (hereinafter sometimes referred to as SS) in the reaction vessel, the present inventors can scale calcium to SS instead of the carrier and reduce the amount of calcium adhering to the carrier. I found that.

すなわち本発明は、カルシウムと有機物とを含む被処理水を、有機物を分解する細菌を担持した担体を含む反応槽に通水して好気条件下で処理を行う水処理方法であって、前記反応槽内の浮遊物質濃度(mg/L)が、前記被処理水のカルシウム濃度(mg/L)の3倍以上になるように制御する、水処理方法である。 That is, the present invention is a water treatment method in which water to be treated containing calcium and an organic substance is passed through a reaction vessel containing a carrier carrying a carrier that decomposes the organic substance to perform the treatment under aerobic conditions. This is a water treatment method in which the concentration of suspended solids (mg / L) in the reaction vessel is controlled to be three times or more the calcium concentration (mg / L) of the water to be treated.

本発明において、前記反応槽内の浮遊物質濃度を制御するために、浮遊物質を前記反応槽へ供給することが好ましい。このとき、前記反応槽内の浮遊物質濃度を制御するために、前記反応槽の下流に備えられる沈殿槽から浮遊物質を前記反応槽へ返送することが好適な態様である。また、前記反応槽内の浮遊物質濃度を制御するために、別途用意した浮遊物質を前記反応槽へ供給することも好適な態様である。 In the present invention, it is preferable to supply suspended solids to the reaction vessel in order to control the concentration of suspended solids in the reaction vessel. At this time, in order to control the concentration of suspended solids in the reaction vessel, it is a preferable embodiment to return the suspended solids from the settling tank provided downstream of the reaction vessel to the reaction vessel. Further, in order to control the concentration of suspended solids in the reaction vessel, it is also a preferable embodiment to supply a separately prepared suspended solid to the reaction vessel.

本発明において、前記被処理水のカルシウム濃度が50〜1000mg/Lであることが好ましい。また、前記担体がポリビニルアルコール系ゲル状担体であることも好ましい。 In the present invention, the calcium concentration of the water to be treated is preferably 50 to 1000 mg / L. It is also preferable that the carrier is a polyvinyl alcohol-based gel-like carrier.

本発明によれば、カルシウムと有機物とを含む被処理水に対して生物処理を行うに際し、被処理水中にカルシウムが含まれていても、担体にカルシウムがスケーリングすることが抑制され、安定した水処理方法を提供することができる。 According to the present invention, when biological treatment is performed on water to be treated containing calcium and organic substances, even if calcium is contained in the water to be treated, the scaling of calcium on the carrier is suppressed and stable water is obtained. A processing method can be provided.

本発明の処理方法で用いられる処理装置の一例を示したフロー図である。It is a flow chart which showed an example of the processing apparatus used in the processing method of this invention. 本発明の処理方法で用いられる処理装置の他の例を示したフロー図である。It is a flow figure which showed the other example of the processing apparatus used in the processing method of this invention. 本発明の処理方法で用いられる処理装置の他の例を示したフロー図である。It is a flow figure which showed the other example of the processing apparatus used in the processing method of this invention.

本発明は、カルシウムと有機物とを含む被処理水に対して生物処理を行う水処理方法に関する。以下、本発明の処理方法で用いられる生物処理装置の一例について説明する。図1は本発明で用いられる生物処理装置の一例を示したものである。以下、この処理装置を用いて処理を行った場合を例にして、本発明の処理方法について説明する。 The present invention relates to a water treatment method for biologically treating water to be treated containing calcium and organic substances. Hereinafter, an example of the biological treatment apparatus used in the treatment method of the present invention will be described. FIG. 1 shows an example of a biological treatment apparatus used in the present invention. Hereinafter, the processing method of the present invention will be described by taking as an example the case where processing is performed using this processing apparatus.

本発明では、被処理水が好気槽へ供給される。例えば、図1に示した処理装置では、被処理水は被処理水供給管2を通って好気槽1(反応槽)へ導入される。なお、この被処理水にはカルシウムと有機物とが含まれる。 In the present invention, the water to be treated is supplied to the aerobic tank. For example, in the treatment apparatus shown in FIG. 1, the water to be treated is introduced into the aerobic tank 1 (reaction tank) through the water supply pipe 2 to be treated. The water to be treated contains calcium and organic substances.

本発明では、前記反応槽内において、担体に担持された細菌により、被処理水中の有機物などの処理対象となる物質を処理して処理水を排出する。 In the present invention, the treated water is discharged by treating the substance to be treated, such as an organic substance in the water to be treated, with the bacteria carried on the carrier in the reaction vessel.

前記反応槽に供給する被処理水中のカルシウムの濃度は通常少ない方が好ましいが、本発明はカルシウムのスケーリングを抑制する効果を有するものであるため、本発明の効果は、50mg/L以上の時に顕著であり、100mg/L以上でより顕著であり、200mg/L以上でさらに顕著である。一方、カルシウムの濃度が高すぎるとスケーリングの進行が顕著に進むため、1000mg/L以下が好ましい。被処理水に含まれるカルシウムは、カルシウムイオンとして溶解しているものとする。 The concentration of calcium in the water to be treated supplied to the reaction vessel is usually preferably low, but since the present invention has an effect of suppressing calcium scaling, the effect of the present invention is 50 mg / L or more. It is prominent, more prominent at 100 mg / L and above, and even more prominent at 200 mg / L and above. On the other hand, if the calcium concentration is too high, the scaling progresses remarkably, so 1000 mg / L or less is preferable. It is assumed that the calcium contained in the water to be treated is dissolved as calcium ions.

反応槽内のSS濃度は、カルシウムのスケーリングを抑制するために、被処理水中のカルシウム濃度の3倍以上になるように制御することが好ましい。すなわち、濃度比(SS/Ca)が3以上であることが好ましい。濃度比(SS/Ca)は、5倍以上になるように制御することがより好ましく、7倍以上になるように制御することがさらに好ましい。また、反応槽内のSS濃度が高くなりすぎると担体に担持される微生物の数が少なくなり、生物処理能力が低下するおそれがあるため、反応槽内のSS濃度は5000mg/L以下であることが好ましく、3000mg/L以下であることがより好ましく、2000mg/L以下であることがさらに好ましい。 The SS concentration in the reaction vessel is preferably controlled to be 3 times or more the calcium concentration in the water to be treated in order to suppress calcium scaling. That is, the concentration ratio (SS / Ca) is preferably 3 or more. The concentration ratio (SS / Ca) is more preferably controlled to be 5 times or more, and further preferably controlled to be 7 times or more. Further, if the SS concentration in the reaction vessel becomes too high, the number of microorganisms supported on the carrier may decrease and the biological treatment capacity may decrease. Therefore, the SS concentration in the reaction vessel should be 5000 mg / L or less. Is more preferable, and it is more preferably 3000 mg / L or less, and further preferably 2000 mg / L or less.

ここで浮遊物質(SS:Suspended Solid)とは、液中に浮遊または懸濁している直径2mm以下の粒子状物質のことである。例えば、河川や地下水の場合には、土の粒子など、下水や工場排水の場合には有機物や金属などがSSとして含まれる。SSの含有量は、例えば1μmのろ過材に被処理水を通した際にろ過材上に残留する物質の乾燥重量から求められる。 Here, the suspended solid (SS) is a particulate matter having a diameter of 2 mm or less that is suspended or suspended in the liquid. For example, in the case of rivers and groundwater, soil particles and the like are included, and in the case of sewage and factory wastewater, organic matter and metals are included as SS. The SS content is determined from, for example, the dry weight of the substance remaining on the filter medium when the water to be treated is passed through the filter medium of 1 μm.

前記反応槽に流入させる被処理水のBOD(生物化学的酸素要求量)は4000mg/L以下が好ましく、2000mg/L以下がより好ましく、1000mg/L以下がさらに好ましい。本発明は水の生物処理方法に関するものなので、通常被処理水のBODは0mg/Lより大きい。また、BOD容積負荷は5kg/m/d以下であることが好ましく、4kg/m/d以下であることがより好ましく、3kg/m/d以下であることがさらに好ましい。本発明は水の生物処理方法に関するものなので、通常被処理水のBOD容積負荷は0kg/m/dより大きい。 The BOD (biochemical oxygen demand) of the water to be treated flowing into the reaction vessel is preferably 4000 mg / L or less, more preferably 2000 mg / L or less, still more preferably 1000 mg / L or less. Since the present invention relates to a method for biologically treating water, the BOD of the water to be treated is usually larger than 0 mg / L. Further, BOD volume load is preferably not more than 5kg / m 3 / d, more preferably not more than 4kg / m 3 / d, more preferably not more than 3kg / m 3 / d. Since the present invention relates to a method for biologically treating water, the BOD volume load of the water to be treated is usually larger than 0 kg / m 3 / d.

前記反応槽内のpHは5〜9であることが好ましく、6〜8であることがより好ましい。pHがこの範囲から外れると細菌が生育し難くなるとともに、有機物分解速度が低下するおそれがある。 The pH in the reaction vessel is preferably 5-9, more preferably 6-8. If the pH deviates from this range, it becomes difficult for bacteria to grow and the rate of decomposition of organic matter may decrease.

前記反応槽内の温度は10〜40℃であることが好ましく、20〜35℃であることがより好ましい。温度がこの範囲から外れると細菌が生育し難くなるとともに、有機物分解速度が低下するおそれがある。 The temperature in the reaction vessel is preferably 10 to 40 ° C, more preferably 20 to 35 ° C. If the temperature falls outside this range, it becomes difficult for bacteria to grow and the rate of decomposition of organic matter may decrease.

前記反応槽内のDO(Dissolved Oxygen:溶存酸素)は0.5mg/L以上であることが好ましい。DOが0.5mg/L未満の場合、有機物分解速度が低下するおそれがある。また、DOの上限については特に制限はないが、水処理における操作上、9mg/L以下が好適である。 The DO (Dissolved Oxygen) in the reaction vessel is preferably 0.5 mg / L or more. If the DO is less than 0.5 mg / L, the organic matter decomposition rate may decrease. The upper limit of DO is not particularly limited, but 9 mg / L or less is preferable in terms of operation in water treatment.

本発明において、有機物の分解を効率良く進行させる観点から、前記好気槽1内の処理水を曝気することが好ましい。曝気の方法は特に限定されないが、図1に示すように、好気槽1が、空気管7が接続された散気装置6を備えることが好ましい。散気装置6からの空気によって好気槽1内の処理水を曝気することができるとともに、処理水及び担体4を十分に流動させることができる。担体4の流動性をさらに向上させる場合には、撹拌機等の撹拌装置を用いて好気槽1内を撹拌してもよい。 In the present invention, it is preferable to aerate the treated water in the aerobic tank 1 from the viewpoint of efficiently advancing the decomposition of organic substances. The method of aeration is not particularly limited, but as shown in FIG. 1, it is preferable that the aerobic tank 1 includes an air diffuser 6 to which an air pipe 7 is connected. The treated water in the aerobic tank 1 can be aerated by the air from the air diffuser 6, and the treated water and the carrier 4 can be sufficiently flowed. When the fluidity of the carrier 4 is further improved, the inside of the aerobic tank 1 may be agitated using a stirring device such as a stirrer.

前記好気槽1には、担体4の流出を防ぐために、図1に示すように、好気槽1の排出口にスクリーン5などの担体捕捉手段を設けることが好ましい。 As shown in FIG. 1, it is preferable that the aerobic tank 1 is provided with a carrier capturing means such as a screen 5 at the discharge port of the aerobic tank 1 in order to prevent the carrier 4 from flowing out.

反応槽内のSS濃度を制御する手法は特に限定されないが、浮遊物質を前記反応槽へ供給する方法が好ましい。その一つの態様では、前記反応槽内の浮遊物質濃度を制御するために、別途用意した浮遊物質を前記反応槽へ供給する。例えば、図1の処理装置では、活性汚泥貯留槽9に貯留されたSSとしての活性汚泥が、活性汚泥添加配管8を経由して、好気槽1に供給されて、好気槽1内の浮遊物質濃度が、被処理水のカルシウム濃度の3倍以上になるように制御される。 The method for controlling the SS concentration in the reaction vessel is not particularly limited, but a method of supplying suspended solids to the reaction vessel is preferable. In one aspect thereof, a separately prepared suspended solid is supplied to the reaction vessel in order to control the concentration of suspended solids in the reaction vessel. For example, in the treatment apparatus of FIG. 1, the activated sludge as SS stored in the activated sludge storage tank 9 is supplied to the aerobic tank 1 via the activated sludge addition pipe 8, and is contained in the aerobic tank 1. The suspended solids concentration is controlled to be three times or more the calcium concentration of the water to be treated.

また例えば、図2の処理装置では、好気槽1の下流に処理水管3を介して設けられた沈殿槽10の底部に沈殿した活性汚泥が、活性汚泥添加配管8を経由して好気槽1に返送されて、好気槽1内の浮遊物質濃度が、被処理水のカルシウム濃度の3倍以上になるように制御される。これによって、別途SSを調達する必要がなく、装置内で用いた活性汚泥を再利用することができる。 Further, for example, in the treatment apparatus of FIG. 2, the activated sludge settled at the bottom of the settling tank 10 provided downstream of the aerobic tank 1 via the treated water pipe 3 passes through the activated sludge addition pipe 8 to the aerobic tank. Returned to No. 1, the concentration of suspended solids in the aerobic tank 1 is controlled to be three times or more the concentration of calcium in the water to be treated. As a result, it is not necessary to procure SS separately, and the activated sludge used in the apparatus can be reused.

また図3の処理装置では、好気槽1の下流に処理水管3を介して活性汚泥槽11を設け、さらにその下流に処理水管3を介して沈殿槽10を設けている。活性汚泥槽11では、活性汚泥を含む処理液を、散気装置6からの空気によって曝気する。 Further, in the treatment apparatus of FIG. 3, an activated sludge tank 11 is provided downstream of the aerobic tank 1 via a treatment water pipe 3, and a settling tank 10 is further provided downstream of the activated sludge tank 11 via a treatment water pipe 3. In the activated sludge tank 11, the treatment liquid containing the activated sludge is aerated by the air from the air diffuser 6.

反応槽に添加する担体の槽容積に対する体積割合(充填率)は、被処理水の性状に応じて適宜決めることができる。充填率は体積換算で5〜60%であることが好ましく、5〜40%であることがより好ましく、5〜30%であることがさらに好ましく、8〜20%であることが特に好ましい。担体の充填率が高いほど有機物の分解反応を効率よく進行させることができるが、充填率が高すぎると担体の流動性が低下し、かえって反応効率が低下するおそれがある。 The volume ratio (filling rate) of the carrier added to the reaction tank to the tank volume can be appropriately determined according to the properties of the water to be treated. The filling rate is preferably 5 to 60% in terms of volume, more preferably 5 to 40%, further preferably 5 to 30%, and particularly preferably 8 to 20%. The higher the filling rate of the carrier, the more efficiently the decomposition reaction of the organic matter can proceed. However, if the filling rate is too high, the fluidity of the carrier may decrease, and the reaction efficiency may decrease.

本発明に用いられる担体は、表面から内部に連通する孔(連通孔)を有することが好ましい。ここで、孔が連通しているとは、孔が各々独立に存在しているのではなく、孔同士が相互に連通していることをいう。 The carrier used in the present invention preferably has holes (communication holes) that communicate from the surface to the inside. Here, the term "holes communicating" means that the holes do not exist independently of each other, but that the holes communicate with each other.

上記担体の連通孔の孔径は、30μm以下であることが好ましく、より好ましくは20μm以下、さらに好ましくは10μm以下である。孔径が30μm以下の連通孔を有する担体を用いることで担体に菌を効率良く担持することができる。また、孔径は0.1μm以上であることが好ましい。孔径が0.1μm未満の場合、細菌が担体内部に侵入できないことがある。なお、ここで、孔径が30μm以下あるいは孔径が0.1μm以上とは、担体が有する微細孔の内50%以上が30μm以下あるいは0.1μm以上の孔径であることを意味する。このときの孔径とは、電子顕微鏡で担体の断面を観察した際に見られる孔の直径であり、孔が真円でない場合は、孔と同面積の真円の直径を孔径とする。 The pore size of the communication holes of the carrier is preferably 30 μm or less, more preferably 20 μm or less, still more preferably 10 μm or less. By using a carrier having a communication hole having a pore size of 30 μm or less, bacteria can be efficiently supported on the carrier. Further, the pore diameter is preferably 0.1 μm or more. If the pore size is less than 0.1 μm, bacteria may not be able to invade the inside of the carrier. Here, the pore diameter of 30 μm or less or the pore diameter of 0.1 μm or more means that 50% or more of the fine pores of the carrier have a pore diameter of 30 μm or less or 0.1 μm or more. The pore diameter at this time is the diameter of the hole seen when observing the cross section of the carrier with an electron microscope, and if the hole is not a perfect circle, the diameter of the perfect circle having the same area as the hole is defined as the pore diameter.

担体表面の孔径は観察できる範囲において0.5μm以上であることが好ましい。一方、担体表面の孔径が30μmを超える場合、細菌以外の大きな生物が進入しやすく、有機物の分解速度が低下するおそれがある。担体表面の孔径は20μm以下であることがより好ましく、10μm以下であることがさらに好ましい。担体表面とは、担体を切断することなくその表面を電子顕微鏡で観察した際に見られる範囲のことである。孔径の定義は、断面観察時と同様である。 The pore size on the surface of the carrier is preferably 0.5 μm or more within the observable range. On the other hand, when the pore size on the surface of the carrier exceeds 30 μm, large organisms other than bacteria easily enter, and the decomposition rate of organic substances may decrease. The pore size of the surface of the carrier is more preferably 20 μm or less, and further preferably 10 μm or less. The surface of a carrier is a range that can be seen when the surface of the carrier is observed with an electron microscope without being cut. The definition of the hole diameter is the same as when observing the cross section.

本発明で用いられる担体の含水率は、質量換算で50%以上であることが好ましく、より好ましくは70%以上であり、さらに好ましくは85%以上である。含水率が一定値以上であることにより、菌の生育環境を良好なものとすることができ、菌が増殖しやすくなるとともに担持されやすくなる。一方、含水率は96%以下であることが好ましい。含水率が一定値以下であることにより、担体が容易に破損しないので、担体の追加投入の必要がなく長期的な運転が可能となる。なお、含水率は含水した状態の担体を完全に乾燥させた際の乾燥前後の質量比から計算できる。 The water content of the carrier used in the present invention is preferably 50% or more, more preferably 70% or more, and further preferably 85% or more in terms of mass. When the water content is at least a certain value, the growing environment of the bacterium can be improved, and the bacterium is easily grown and supported. On the other hand, the water content is preferably 96% or less. When the water content is below a certain value, the carrier is not easily damaged, so that it is not necessary to add an additional carrier and long-term operation is possible. The water content can be calculated from the mass ratio before and after drying when the carrier in a water-containing state is completely dried.

本発明で用いられる担体の種類は特に限定されないが、細菌との親和性が高く、細菌棲息性に優れている点から、担体が高分子ゲル担体であることが好ましく、ポリビニルアルコール系ゲル状担体(PVAゲル担体)であることがより好ましい。PVAゲル担体は、含水ゲル担体であって、多くの細菌を担持することができるため、短い水理学的滞留時間で安定的な処理が可能となる。中でも、連通孔を有するPVAゲル担体が好適に採用される。 The type of carrier used in the present invention is not particularly limited, but it is preferable that the carrier is a polymer gel carrier because it has a high affinity with bacteria and is excellent in bacterial habitatability, and is a polyvinyl alcohol-based gel-like carrier. (PVA gel carrier) is more preferable. Since the PVA gel carrier is a hydrogel carrier and can carry many bacteria, stable treatment is possible with a short hydraulic residence time. Among them, a PVA gel carrier having communication holes is preferably adopted.

上記PVAゲル担体は、含まれる水酸基の少なくとも一部がアセタール化されたPVAゲル担体であってもよい。 The PVA gel carrier may be a PVA gel carrier in which at least a part of the contained hydroxyl groups is acetalized.

担体の球相当径は1〜10mmであることが好ましい。球相当径が小さすぎる場合、担体の流出を防ぐためのスクリーンの網目を小さくしなければならず、目詰まりを起こすおそれがある。球相当径は2mm以上であることがより好ましい。一方、球相当径が10mmを超える場合、担体の流動性が低下するおそれがある。担体の球相当径は6mm以下であることがより好ましい。ここで球相当径とは、担体の体積と等しい体積を有する球の直径である。担体の形状は特に限定されるものではなく、球状、立方体、直方体、円柱状など任意の形状をとることができる。これらの中でも、細菌との接触効率を考えると球状が好ましい。 The equivalent sphere diameter of the carrier is preferably 1 to 10 mm. If the equivalent diameter of the sphere is too small, the mesh of the screen to prevent the outflow of the carrier must be made small, which may cause clogging. It is more preferable that the equivalent diameter of the sphere is 2 mm or more. On the other hand, if the equivalent diameter of the sphere exceeds 10 mm, the fluidity of the carrier may decrease. The sphere-equivalent diameter of the carrier is more preferably 6 mm or less. Here, the sphere-equivalent diameter is the diameter of a sphere having a volume equal to the volume of the carrier. The shape of the carrier is not particularly limited, and any shape such as a spherical shape, a cube, a rectangular parallelepiped, and a columnar shape can be taken. Among these, a spherical shape is preferable in consideration of contact efficiency with bacteria.

担体の比重は水よりわずかに大きく、好気槽内で容易に揺動させることができる比重であることが好ましい。担体の比重は、1.001以上であることが好ましく、1.005以上であることがより好ましい。一方、比重は1.2以下であることが好ましく、1.1以下であることがより好ましく、1.05以下であることがさらに好ましい。 It is preferable that the specific density of the carrier is slightly larger than that of water and can be easily swung in the aerobic tank. The specific gravity of the carrier is preferably 1.001 or more, and more preferably 1.005 or more. On the other hand, the specific gravity is preferably 1.2 or less, more preferably 1.1 or less, and even more preferably 1.05 or less.

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明を説明するが、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

[実施例1]
図1に示す処理装置を用いて、カルシウムを含む被処理水を通水し、好気条件下で処理を行った。その際、生物処理に伴って二酸化炭素を発生する有機源を被処理水に添加し、生物処理試験を実施した。
[Example 1]
Using the treatment apparatus shown in FIG. 1, water to be treated containing calcium was passed through and treated under aerobic conditions. At that time, an organic source that generates carbon dioxide during biological treatment was added to the water to be treated, and a biological treatment test was carried out.

(有機物を含む被処理水)
生物処理される被処理水として、以下のBODの水を用いた。
BOD5:1000mg/L
(Water to be treated containing organic substances)
The following BOD water was used as the water to be treated biologically.
BOD5: 1000mg / L

(反応槽内SS濃度)
反応槽内のSS濃度は1000mg/Lで管理した。
(SS concentration in the reaction tank)
The SS concentration in the reaction vessel was controlled at 1000 mg / L.

(担体)
好気槽1(容積1L)に担体4を0.1L(充填率10%)投入した。投入した担体4は、ポリビニルアルコールゲル担体であった。この担体4は球状であり、球相当径は4mmであり、比重は1.015であった。電子顕微鏡を用いてこの担体の表面および内部を観察したところ、相互に連通した孔が確認された。また、得られた電子顕微鏡による観察像を用いて担体の表面および内部の孔径を測定したところ、孔径は、いずれもそのほとんどが0.5〜10μmの範囲に含まれており、その範囲を外れたものはわずかであり、50%以上が該範囲内にあることは明らかであった。また、担体の含水率は、質量基準で94%であった。
(Carrier)
0.1 L (filling rate: 10%) of the carrier 4 was charged into the aerobic tank 1 (volume 1 L). The loaded carrier 4 was a polyvinyl alcohol gel carrier. The carrier 4 was spherical, had a spherical equivalent diameter of 4 mm, and had a specific gravity of 1.015. When the surface and the inside of this carrier were observed using an electron microscope, pores communicating with each other were confirmed. Further, when the pore diameters on the surface and inside of the carrier were measured using the obtained observation image with an electron microscope, most of the pore diameters were included in the range of 0.5 to 10 μm, which was out of the range. There were only a few, and it was clear that more than 50% was within this range. The water content of the carrier was 94% on a mass basis.

(処理装置)
好気槽1の底部には散気装置6が取り付けられており、空気管7を通して送られた空気により槽内の処理水が曝気される。好気槽1の出口には担体4の流出を防ぐためのスクリーン5が取り付けられている。また、好気槽1内のSS濃度を管理するため、好気槽1に対して活性汚泥貯留槽9から活性汚泥添加配管8を通って活性汚泥がSSとして添加される。
(Processing device)
An air diffuser 6 is attached to the bottom of the aerobic tank 1, and the treated water in the tank is aerated by the air sent through the air pipe 7. A screen 5 for preventing the outflow of the carrier 4 is attached to the outlet of the aerobic tank 1. Further, in order to control the SS concentration in the aerobic tank 1, active sludge is added to the aerobic tank 1 from the active sludge storage tank 9 through the active sludge addition pipe 8 as SS.

被処理水供給管2を通って好気槽1に供給された被処理水は、好気槽1内の担体4に担持されている細菌による有機物の分解によって、そのBODが低下する。有機物の分解が行われた処理水は処理水管3を通って好気槽1外に排出される。 The BOD of the water to be treated supplied to the aerobic tank 1 through the water supply pipe 2 to be treated is lowered by the decomposition of organic substances by bacteria carried on the carrier 4 in the aerobic tank 1. The treated water in which the organic matter has been decomposed is discharged to the outside of the aerobic tank 1 through the treated water pipe 3.

(立ち上げ方法、管理方法)
好気槽1の管理条件は、pHは6.0〜8.0であり、DOは2〜8mg/Lであり、好気槽1内の温度は25℃であった。予め菌を担持させる操作を行っていない担体(菌が担持されていない担体)を投入した好気槽1に対して、活性汚泥を添加し、最終的にBOD容積負荷が2.5kg/m/dとなるように被処理水の流入量を段階的に上げながら供給した。
(Startup method, management method)
The control conditions for the aerobic tank 1 were a pH of 6.0 to 8.0, a DO of 2 to 8 mg / L, and a temperature inside the aerobic tank 1 of 25 ° C. Activated sludge was added to the aerobic tank 1 into which the carrier (carrier on which the bacteria was not supported) was charged in advance, and the BOD volume load was finally 2.5 kg / m 3 It was supplied while gradually increasing the inflow amount of the water to be treated so as to be / d.

(評価方法)
スケーリングの様子を評価するにあたり、担体に付着した無機分質量の測定を行った。担体をるつぼに入れ、乾燥機中で1日乾燥させた後、電気炉内で灰化を行い、得られた灰分の質量を含水状態の担体のかさ体積で割って、担体1リットルに付着した無機分質量を計算した。
(Evaluation method)
In evaluating the state of scaling, the mass of the inorganic component adhering to the carrier was measured. The carrier was placed in a crucible, dried in a dryer for 1 day, then incinerated in an electric furnace, and the mass of the obtained ash was divided by the bulk volume of the hydrous carrier and adhered to 1 liter of the carrier. The inorganic content mass was calculated.

以上説明した処理装置を用いて、上述した有機物を含む被処理水に対して生物処理を行った。BOD容積負荷2.5kg/m/dに対して、95%以上の除去率で処理が安定した後に、被処理水のカルシウム濃度が200mg/Lとなるように塩化カルシウムの添加を始めた。 Using the treatment apparatus described above, biological treatment was performed on the water to be treated containing the above-mentioned organic substances. After the treatment was stabilized at a removal rate of 95% or more with respect to the BOD volume load of 2.5 kg / m 3 / d, the addition of calcium chloride was started so that the calcium concentration of the water to be treated became 200 mg / L.

(結果)
塩化カルシウムを添加し始めてから30日後に、担体に付着した無機分の量を測定すると、担体1L当たり34mgの無機分が付着していた。
(result)
Thirty days after the start of adding calcium chloride, the amount of inorganic content attached to the carrier was measured, and 34 mg of inorganic content was attached per 1 L of the carrier.

[実施例2]
槽内SS濃度を2000mg/Lにした以外は実施例1と同様にして生物処理を行った。その結果、塩化カルシウムを添加し始めてから30日後に担体1L当たり20mgの無機分が付着していた。
[Example 2]
Biological treatment was carried out in the same manner as in Example 1 except that the SS concentration in the tank was set to 2000 mg / L. As a result, 20 mg of inorganic content per 1 L of the carrier was attached 30 days after the start of addition of calcium chloride.

[実施例3]
添加するカルシウム濃度を300mg/Lにした以外は実施例1と同様にして生物処理を行った。その結果、塩化カルシウムを添加し始めてから30日後に担体1L当たり62mgの無機分が付着していた。
[Example 3]
Biological treatment was carried out in the same manner as in Example 1 except that the calcium concentration to be added was set to 300 mg / L. As a result, 62 mg of an inorganic component was attached per 1 L of the carrier 30 days after the addition of calcium chloride was started.

[比較例1]
槽内SS濃度を100mg/Lにした以外は実施例1と同様にして生物処理を行った。その結果、カルシウムを添加し始めてから30日後に、担体に付着した無機分の量は担体1L当たり3500mgとなった。
[Comparative Example 1]
Biological treatment was carried out in the same manner as in Example 1 except that the SS concentration in the tank was set to 100 mg / L. As a result, 30 days after the start of adding calcium, the amount of the inorganic component adhering to the carrier was 3500 mg per 1 L of the carrier.

[比較例2]
被処理水のカルシウム濃度を300mg/L、槽内SS濃度を100mg/Lにした以外は実施例1と同様にして生物処理を行った。その結果、カルシウムを添加し始めてから30日後に、担体に付着した無機分の量は担体1L当たり5000mgとなった。
[Comparative Example 2]
Biological treatment was carried out in the same manner as in Example 1 except that the calcium concentration of the water to be treated was 300 mg / L and the SS concentration in the tank was 100 mg / L. As a result, 30 days after the start of adding calcium, the amount of the inorganic component adhering to the carrier was 5000 mg per 1 L of the carrier.

実施例および比較例の結果を表に示す。実施例1、2、3が示すように、反応槽内のSS濃度を被処理水に含まれるカルシウム濃度に対して3倍以上にすることで、担体へのカルシウムのスケーリングを抑制することができた。一方で、比較例1、2が示すように、反応槽内のSS濃度が被処理水に含まれるカルシウム濃度に対して3倍未満の場合には、担体へのカルシウムのスケーリングが顕著に進んだ。 The results of Examples and Comparative Examples are shown in the table. As shown in Examples 1, 2 and 3, the scaling of calcium to the carrier can be suppressed by increasing the SS concentration in the reaction vessel to 3 times or more the concentration of calcium contained in the water to be treated. It was. On the other hand, as shown in Comparative Examples 1 and 2, when the SS concentration in the reaction vessel was less than 3 times the calcium concentration contained in the water to be treated, the scaling of calcium to the carrier proceeded remarkably. ..

Figure 2021090937
Figure 2021090937

1 好気槽
2 被処理水供給管
3 処理水管
4 担体
5 スクリーン
6 散気装置
7 空気管
8 活性汚泥添加配管
9 活性汚泥貯留槽
10 沈殿槽
11 活性汚泥槽

1 aerobic tank 2 treated water supply pipe 3 treated water pipe 4 carrier 5 screen 6 air diffuser 7 air pipe 8 activated sludge addition pipe 9 activated sludge storage tank 10 settling tank 11 activated sludge tank

Claims (6)

カルシウムと有機物とを含む被処理水を、有機物を分解する細菌を担持した担体を含む反応槽に通水して好気条件下で処理を行う水処理方法であって、前記反応槽内の浮遊物質濃度(mg/L)が、前記被処理水のカルシウム濃度(mg/L)の3倍以上になるように制御する、水処理方法。 A water treatment method in which water to be treated containing calcium and an organic substance is passed through a reaction vessel containing a carrier carrying a carrier that decomposes the organic substance and treated under aerobic conditions, and is suspended in the reaction vessel. A water treatment method in which the substance concentration (mg / L) is controlled to be three times or more the calcium concentration (mg / L) of the water to be treated. 前記反応槽内の浮遊物質濃度を制御するために、浮遊物質を前記反応槽へ供給する、請求項1に記載の水処理方法。 The water treatment method according to claim 1, wherein the suspended solids are supplied to the reaction tank in order to control the concentration of suspended solids in the reaction tank. 前記反応槽内の浮遊物質濃度を制御するために、前記反応槽の下流に備えられる沈殿槽から浮遊物質を前記反応槽へ返送する、請求項2に記載の水処理方法。 The water treatment method according to claim 2, wherein the suspended solids are returned to the reaction tank from a settling tank provided downstream of the reaction tank in order to control the concentration of suspended solids in the reaction tank. 前記反応槽内の浮遊物質濃度を制御するために、別途用意した浮遊物質を前記反応槽へ供給する、請求項2に記載の水処理方法。 The water treatment method according to claim 2, wherein a suspended solid prepared separately is supplied to the reaction tank in order to control the concentration of suspended solids in the reaction tank. 前記被処理水のカルシウム濃度が50〜1000mg/Lである請求項1〜4のいずれか1項に記載の水処理方法。 The water treatment method according to any one of claims 1 to 4, wherein the calcium concentration of the water to be treated is 50 to 1000 mg / L. 前記担体がポリビニルアルコール系ゲル状担体である、請求項1〜5のいずれか1項に記載の水処理方法。

The water treatment method according to any one of claims 1 to 5, wherein the carrier is a polyvinyl alcohol-based gel-like carrier.

JP2019224833A 2019-12-12 2019-12-12 Water treatment method Pending JP2021090937A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019224833A JP2021090937A (en) 2019-12-12 2019-12-12 Water treatment method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019224833A JP2021090937A (en) 2019-12-12 2019-12-12 Water treatment method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021090937A true JP2021090937A (en) 2021-06-17

Family

ID=76311248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019224833A Pending JP2021090937A (en) 2019-12-12 2019-12-12 Water treatment method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2021090937A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI568687B (en) Suspended media membrane biological reactor system and process including suspension system and multiple biological reactor zones
JP2005279447A (en) Water treatment method and apparatus
JP7105165B2 (en) Water treatment device and water treatment method
US6228264B1 (en) Method and apparatus for biologically treating waste water containing fluorine
JP2014097478A (en) Effluent treatment method and effluent treatment apparatus
JP2010046602A (en) Method of treating oil-containing waste water
JP2021090937A (en) Water treatment method
JP3136902B2 (en) Wastewater treatment method
JP6811360B2 (en) Water treatment method
JP6899104B2 (en) Wastewater treatment method and wastewater treatment equipment
KR101019092B1 (en) Advanced water-treating apparatus and method for removing phosphorus
KR102058822B1 (en) Waste water treatment apparatus
WO2019244969A1 (en) Water treatment method and water treatment apparatus
JP5558866B2 (en) Water treatment apparatus and water treatment method
WO2021182603A1 (en) Wastewater treatment method
JPS6010798B2 (en) Sewage treatment method
WO2019198803A1 (en) Wastewater treatment method
JP6867890B2 (en) Water treatment method and water treatment equipment
JP2019217449A (en) Wastewater treatment method
JP7228487B2 (en) Organic wastewater treatment method and organic wastewater treatment apparatus
JP7181251B2 (en) Organic wastewater treatment method and organic wastewater treatment apparatus
JP6832685B2 (en) Treatment method of nitrogen-containing wastewater
JPH0768282A (en) Wastewater treatment apparatus
JP4786678B2 (en) Organic wastewater treatment method
JP2020099877A (en) Water treatment method and apparatus for wastewater containing nitrogen and organic matter