JP2022032878A - Biofilm reactor for advanced purification of sewage and operating method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、バイオフィルム汚水処理の技術分野に属し、具体的には、汚水を高度に浄化す
るためのバイオフィルムリアクターおよびその動作方法に関する。
The present invention belongs to the technical field of biofilm sewage treatment, and specifically relates to a biofilm reactor for highly purifying sewage and an operation method thereof.
汚水処理排水基準の継続的な改善に伴い、汚水中の全窒素や全リンなどの汚染物質の除去
は、汚水処理プラントに大きな課題を引き起こし、汚水に新しい汚染物質や他の物質が徐
々に注目されるように、高度な汚水処理と安全な再利用による排水の生物学的毒性の低減
は、汚水処理における研究ホットスポットの1つになる。
With the continuous improvement of sewage treatment wastewater standards, the removal of pollutants such as total nitrogen and total phosphorus in sewage poses major challenges for sewage treatment plants, and new pollutants and other substances are gradually attracting attention to sewage. As such, the reduction of biological toxicity of wastewater through advanced sewage treatment and safe reuse is one of the research hotspots in sewage treatment.
従来の活性汚泥プロセスは、次第に厳格化する汚水排出基準を満たすことが困難であり、
バイオフィルム法の脱窒フィルタープロセスは、その簡単な操作、小さな設置面積、低コ
スト、および深い脱窒により、益々広く適用されている。炭素源を追加する方法と比較し
てコストが低いため、硫黄の独立栄養-従属栄養脱窒およびその他の方法が脱窒フィルタ
ープロセスに徐々に適用されているが、従来の従属栄養脱窒と比較すると、その脱窒速度
が低く、動作環境の温度が比較的に低いとき、脱窒フィルターでの脱窒プロセスが阻害さ
れ、脱窒効率が大幅に低下し、脱窒率を効果的に高める方法は、その応用で直面する主な
問題の1つである。一般的に言えば、脱窒フィルターの脱窒率を上げる方法は、主に担体
を改善し、硝化装置の設計を改善し、バイオエンリッチャーを追加し、動作温度を上げる
などであり、たとえば、中国の発明特許「マルチポイント強化脱窒および脱窒生物フィル
ター」 「プール」(公開番号CN208200506U)は、給水と炭素源の投与ポン
プを複数配置して水を分配し、投与することにより、単位時間あたりの水頭損失を減らし
、脱窒フィルターの効率を改善するという目的を達成できるが、設備コストが高くなり、
操作が難しくなり、中国の発明特許「河川水中の強化された脱窒のための生態学的マトリ
ックス粒子の調製方法と応用」(公開番号CN106365305B)は、高透過性多孔
質材料、無機バインダー、トウモロコシの穂軸などの徐放性炭素源で構成されています生
態学的マトリックス粒子は、生態学的フィルターと人工湿地で炭素源をゆっくり放出する
ために使用され、それによって窒素除去の目的を達成できるが、このような粒子の基質強
度は一般に大きく、その効果は徐放性炭素源の放出とともに徐々に変化し、効果を維持す
るために、フィラーを間欠的に補充する必要がある。近年、いくつかのキノンは、電子キ
ャリアとして作用することにより微生物間の電子移動の効率を改善し、それにより、硝酸
塩および亜硝酸塩を除去する微生物の速度を効果的に高め、従来の従属栄養脱窒フィルタ
ーに適用できることを示しているが、新しいタイプの硫黄独立栄養-従属栄養脱窒フィル
ターは、生化学的尾水処理の強化された脱窒のための新しいアイデアを提供する。
Traditional activated sludge processes are difficult to meet increasingly stringent sewage emission standards,
The biofilm denitrification filter process is becoming more and more widely applied due to its simple operation, small footprint, low cost, and deep denitrification. Sulfur independent nutrition-heterotrophic denitrification and other methods are gradually being applied to the denitrification filter process due to the lower cost compared to adding carbon sources, but compared to traditional heterotrophic denitrification. Then, when the denitrification rate is low and the temperature of the operating environment is relatively low, the denitrification process in the denitrification filter is inhibited, the denitrification efficiency is significantly reduced, and the denitrification rate is effectively increased. Is one of the main problems faced in its application. Generally speaking, the methods of increasing the denitrification rate of the denitrification filter are mainly to improve the carrier, improve the design of the nitrifying device, add a bioenricher, raise the operating temperature, etc., for example. The Chinese invention patent "Multipoint Enhanced Denitrification and Denitrification Biological Filter""Pool" (public number CN208200506U) is a unit time by arranging multiple water supply and carbon source administration pumps to distribute and administer water. The purpose of reducing the water head loss per unit and improving the efficiency of the denitrification filter can be achieved, but the equipment cost is high and the equipment cost is high.
The operation became difficult, and the Chinese invention patent "Preparation and application of ecological matrix particles for enhanced denitrification in river water" (publication number CN106365305B) is a highly permeable porous material, inorganic binder, corn. Consists of sustained-release carbon sources such as the cob of the ecological matrix particles are used for ecological filters and slow release of carbon sources in artificial wetlands, thereby achieving the purpose of nitrogen removal. However, the substrate strength of such particles is generally high and their effect gradually changes with the release of sustained-release carbon sources, requiring intermittent replenishment of fillers to maintain the effect. In recent years, some quinones have improved the efficiency of electron transfer between microorganisms by acting as electron carriers, thereby effectively increasing the rate of microorganisms removing nitrates and nitrites, resulting in traditional heterotrophic denitrification. Although showing applicability to nitrification filters, a new type of sulfur independent nutrition-heterotrophic denitrification filter provides new ideas for enhanced denitrification of biochemical tailwater treatment.
リンの高度除去という観点から見ると、技術の進歩に伴い、アルミニウム化合物は全リン
除去で比較的良好な性能を示しているが、フィルターにアルミニウムと鉄の化合物を追加
する従来の方法は、フィルターの操作とコストに影響を与え、総リンを除去するための固
体搭載アルミナイドフィルターメディアの使用は、潜在的に実現可能な方法になり、さら
に、二酸化チタンまたは限られたスペースのマイクロ/ナノ触媒酸化の使用は、内分泌か
く乱物質などのテール水に残っている微量の新しい汚染物質を効果的に分解でき、パーソ
ナルケア製品などの最終的な排水の毒性を低減し、処理後の廃水の再利用の安全性を確保
する。したがって、生化学的廃水と新しい汚染物質の全リンに対する脱窒フィルターの浄
化効果を同時に改善する機能フィルター層を設定することで、脱窒フィルターの高度な処
理のための潜在的に効果的な技術的手段と重要な開発方向となり、全リンと新しい汚染物
質の同時除去は、既存の特許文献にはほとんど記載していない。
From the point of view of advanced phosphorus removal, with the advancement of technology, aluminum compounds have shown relatively good performance in total phosphorus removal, but the conventional method of adding aluminum and iron compounds to the filter is a filter. The use of solid-mounted aluminide filter media to affect the operation and cost of the product and remove total phosphorus has become a potentially feasible method, as well as titanium dioxide or micro / nanocatalytic oxidation in confined spaces. The use of can effectively decompose trace amounts of new contaminants remaining in tail water such as endocrine disruptors, reduce the toxicity of final wastewater such as personal care products, and reuse treated wastewater. Ensure safety. Therefore, by setting up a functional filter layer that simultaneously improves the purification effect of the denitrifying filter on biochemical wastewater and the new pollutant total phosphorus, a potentially effective technique for advanced treatment of the denitrifying filter. Simultaneous removal of total phosphorus and new pollutants has become a means and an important development direction, and is rarely described in existing patent literature.
同時に、バイオフィルムの老化プロセス中に形成された「スラッジ」は、脱窒フィルター
システムの動作にも一定の悪影響を及ぼし、リアクターによる汚染物質の高度除去には不
利であり、バイオフィルターを定期的に逆洗し、システムのバイオフィルムの活性を回復
することは、バイオフィルムリアクターと省エネ運転の高度浄化効率を改善するための重
要な手段でもある。
At the same time, the "sludge" formed during the biofilm aging process also has a certain adverse effect on the operation of the denitrification filter system, which is detrimental to the advanced removal of contaminants by the reactor, and the biofilter is regularly used. Backwashing and restoring the biofilm activity of the system is also an important means for improving the advanced purification efficiency of biofilm reactors and energy-saving operations.
本発明は、脱窒フィルター汚水を高度に浄化するとき全窒素、全リン除去プロセスでは、
薬物または炭素源の添加による動作負担と低温条件による低い脱窒効率の問題を解決し、
汚水処理中の毒性低減を考慮し、汚水を高度に浄化と安全再利用に新しい装置(バイオフ
ィルムリアクター、バイオフィルム反応機)およびその装置の動作方法を提供する。
The present invention is a denitrification filter when purifying sewage to a high degree in the total nitrogen, total phosphorus removal process.
Solving the problems of operational burden due to the addition of drugs or carbon sources and low denitrification efficiency due to low temperature conditions,
Considering the reduction of toxicity during sewage treatment, we provide new equipment (biofilm reactor, biofilm reactor) for highly purifying and safe reuse of sewage and how to operate the equipment.
本発明の技術的解決策は、以下の通りである。汚水を高度に浄化するためのバイオフィル
ムリアクターは、
直方体構造を有し、下から上へ順次進水領域、逆洗部材、玉石層、セラミックサイト層、
およびアルミナと二酸化チタンからなる機能性フィルタ層、またはポリヒドロキシコンプ
レックス修飾モンモリロナイト層からなる機能性フィルタ層を含み、頂部の外側にオーバ
ーフロー堰が設けられるバイオフィルムリアクターと、
進水ポンプを備えた進水管を介して前記進水領域に接続され、内部にスターラーが設けら
れ、汚水を貯蔵するための注入口プールと、
計量ポンプを備えた試薬添加管を介して注入口プールに接続され、貯蔵キノンレドックス
メディエーターを貯蔵するための第1の試薬貯蔵ボックス、硫黄源を貯蔵するための第2
の試薬貯蔵ボックス、および炭素源を貯蔵するための第3の試薬貯蔵ボックスと、
水排出管を介して前記オーバーフロー堰に接続され、逆洗水ポンプを備えた逆洗管を介し
て前記逆洗部材にも接続され、その上部にバルブ付きの水排出口が設けられ、浄化水を貯
蔵するための出口プールと、
進水ポンプ、スターラー、計量ポンプ、逆洗水ポンプと電気的に接続され、装置全体の動
作を制御するためのPLCコントローラーと、を含む。
The technical solution of the present invention is as follows. Biofilm reactors for highly purifying sewage
It has a rectangular parallelepiped structure, launching area from bottom to top, backwash member, boulder layer, ceramic site layer,
And a biofilm reactor comprising a functional filter layer consisting of an alumina and titanium dioxide or a polyhydroxycomplex modified montmorillonite layer with an overflow weir on the outside of the apex.
An inlet pool for storing sewage, which is connected to the launch area via a launch pipe equipped with a launch pump and has a stirrer inside.
A first reagent storage box for storing storage quinone redox mediators, a second for storing sulfur sources, connected to an inlet pool via a reagent addition tube equipped with a metering pump.
Reagent storage box, and a third reagent storage box for storing carbon sources,
It is connected to the overflow dam via a water discharge pipe, is also connected to the backwash member via a backwash pipe equipped with a backwash pump, and a water discharge port with a valve is provided above the backwash member to purify water. With an exit pool for storing
Includes a PLC controller, which is electrically connected to the launching pump, stirrer, metering pump, and backwash pump to control the operation of the entire device.
さらに、逆洗部材は、フィルターレンガおよびフィルターレンガの下に位置する棚板を含
み、棚板とバイオフィルムリアクターの底部は逆洗水ポンプが接続された逆洗水分配領域
であり、逆洗水分配領域に位置する逆洗ガスパイプが設けられ、逆洗ガスパイプが逆洗水
ポンプ付きの逆洗管を介して出口プールに接続され、
フィルターレンガの両側に、隣接するフィルターレンガに接続され隣接するフィルターレ
ンガを等しい幅のスリットで分離する接続筒と接続柱が設けられ、フィルターレンガ内部
の4つのコーナーで傾斜した斜め仕切り板が設けられ、4つの斜め仕切り板上に複数の水
・ガス分配管が設けられ、4つの斜め仕切り板は、フィルターレンガ内部を中心にある六
角柱空洞、および4つのコーナーにある空洞に分割し、上層の2つの空洞の頂部にフィル
ターレンガを垂直に貫通する第1の逆洗穴が設けられ、下層の2つの空洞の側面にフィル
ターレンガを水平に貫通する第2の逆洗穴が設けられ、
六角柱空洞の内部に、六角柱空洞を上方のガス分配空洞と下方の水分配空洞に分割するた
めの仕切り板が水平に配置され、水分配空洞の底部に進水のための切りかけが設けられ、
棚板が水分配空洞の下に位置し切りかけと連通する進水溝が開設され、逆洗水を水分配空
洞に導入し順次下層の斜め仕切り板の水・ガス分配管を通過して下層の2つの空洞に進入
させ二次水分配し、最終的に両側の第1の逆洗穴から隣接する2つのフィルターレンガ間
のスリットに流れ、スリットを通って上向きに逆洗を行い、逆洗ガスパイプ上に複数のガ
スクロスノズルが設けられ、ガスクロスノズルが上向きに順次棚板と仕切り板上の予設穴
を通過してガス分配空洞に延伸し、逆洗気流をガス分配空洞に導入し順次上層斜め仕切り
板の水・ガス分配管を通過して上層2つの空洞に到達し、二次ガス分配し、最終的にフィ
ルターレンガ頂部の第2の逆洗穴から吐出され、フィルター層をガス逆洗する。逆洗時の
ガス・水の分配は個別または同時に行われる。本発明のフィルターレンガの内部はコンク
リートを流し込んで作られ、斜め仕切り板と仕切り板内部に衝撃力を抵抗するための補強
リブが設けられる。
In addition, the backwash member includes the filter bricks and the shelves located under the filter bricks, the bottom of the shelves and the biofilm reactor is the backwash water distribution area to which the backwash water pump is connected, and the backwash water. A backwash gas pipe located in the distribution area is provided and the backwash gas pipe is connected to the outlet pool via a backwash pipe with a backwash water pump.
On both sides of the filter brick, there are connecting cylinders and connecting columns that are connected to the adjacent filter bricks and separate the adjacent filter bricks with slits of equal width, and diagonal dividers are provided at the four corners inside the filter bricks. Multiple water / gas pipes are provided on the four diagonal dividers, and the four diagonal dividers are divided into a hexagonal column cavity centered inside the filter brick and a cavity at the four corners, and the upper layer. The tops of the two cavities are provided with a first backwash hole that vertically penetrates the filter bricks, and the sides of the two lower cavities are provided with a second backwash hole that horizontally penetrates the filter bricks.
Inside the hexagonal column cavity, a partition plate for dividing the hexagonal column cavity into an upper gas distribution cavity and a lower water distribution cavity is horizontally arranged, and a launching cut is provided at the bottom of the water distribution cavity. ,
The shelf board is located under the water distribution cavity and a launch groove is opened to communicate with the cut, and the backwash water is introduced into the water distribution cavity and sequentially passes through the water / gas distribution pipe of the lower diagonal partition plate to the lower layer. It enters the two cavities and distributes the secondary water, and finally flows from the first backwash hole on both sides to the slit between the two adjacent filter bricks, backwashes upward through the slit, and the backwash gas pipe. Multiple gas cross nozzles are provided on the top, and the gas cross nozzles sequentially pass upward through the preliminary holes on the shelf plate and the partition plate and extend into the gas distribution cavity, and the backwash airflow is introduced into the gas distribution cavity in sequence. It passes through the water / gas distribution pipe of the upper diagonal partition plate, reaches the upper two cavities, distributes the secondary gas, and is finally discharged from the second backwash hole at the top of the filter brick to reverse the gas in the filter layer. Wash. Gas and water are distributed individually or simultaneously during backwashing. The inside of the filter brick of the present invention is made by pouring concrete, and a diagonal partition plate and a reinforcing rib for resisting an impact force are provided inside the partition plate.
さらに、機能性フィルタ層の作製方法は、以下のステップを含む。
前記機能性フィルタ層の作製方法は、以下のステップを含む。
ステップ1:アルミニウムイオンで、濃度10~12g/Lの硫酸アルミニウム溶液を調
製し、水酸化ナトリウムを加えて溶液のpHを約7.0に調整し、5~10分間攪拌し、
反応により水酸化アルミニウム沈殿を生成した後、1~2g/Lの二酸化チタン粉末を溶
液に加えて均一に攪拌し、そして密閉容器に入れ100~110℃に加熱し、24~36
h振とうして、粒子径20~30μmの硫酸アルミニウム-二酸化チタン混合液を形成す
る。
ステップ2:前記硫酸アルミニウム-二酸化チタン混合液に重量%5~10%のフライア
ッシュを焼結して得られた多孔質セラミックサイトを加え、洗浄した後調製された溶液に
20~30分間浸漬し、取り出した後、分子力を使用してミクロンレベルの硫酸アルミニ
ウムとナノレベルの二酸化チタンをセラミックサイトの細孔構造に付着させ、自然に乾燥
させる。
Further, the method for producing the functional filter layer includes the following steps.
The method for producing the functional filter layer includes the following steps.
Step 1: Prepare an aluminum sulfate solution with aluminum ions at a concentration of 10-12 g / L, add sodium hydroxide to adjust the pH of the solution to about 7.0, and stir for 5-10 minutes.
After forming an aluminum hydroxide precipitate by the reaction, 1 to 2 g / L titanium dioxide powder is added to the solution, stirred uniformly, placed in a closed container and heated to 100 to 110 ° C., and 24-36.
h Shake to form an aluminum sulfate-titanium dioxide mixture having a particle size of 20 to 30 μm.
Step 2: Porous ceramic sites obtained by sintering 5 to 10% by weight of fly ash are added to the aluminum sulfate-titanium dioxide mixture, washed, and then immersed in the prepared solution for 20 to 30 minutes. After removal, molecular strength is used to attach micron-level aluminum sulphate and nano-level titanium dioxide to the pore structure of the ceramic site and allow it to dry naturally.
本発明は、さらに、ポリヒドロキシコンプレックス修飾モンモリロナイト層からなる機能
性フィルタ層を提供し、ポリヒドロキシコンプレックス修飾モンモリロナイト層中のモン
モリロナイトは重量%で、65.5%SiO2、14.3%Al2O3、1.78%Fe
2O3、1.08%CaO、1.42%MgO、0.2%K2O、0.19%TiO2か
らなる。
ポリヒドロキシコンプレックス修飾モンモリロナイトの作製方法は、以下のステップを含
む。
ステップ1:固液比1:100のモンモリロナイト懸濁液を24h膨潤させ、22kHz
超音波下で5min分散させる。
ステップ2:0.1MFeCl3溶液に0.1MNaOH溶液を加え、[OH]/[Fe]=
2.0にし、鉄ポリヒドロキシ錯体を形成し、修飾溶液を調製する。
ステップ3:鉄と粘土の比率が1.0mmol/gになるように、修飾溶液を粘土懸濁液
に滴下し、混合した懸濁溶液を室温で24h保持し、粘土を遠心分離し、蒸留水で塩素が
含まないまで洗浄し、室温で乾燥させ、500℃で2h焼成する。
The present invention further provides a functional filter layer composed of a polyhydroxycomplex-modified montmorillonite layer, wherein the montmorillonite in the polyhydroxycomplex-modified montmorillonite layer is 65.5% SiO2, 14.3% Al2O3, 1. 78% Fe
It consists of 2O3, 1.08% CaO, 1.42% MgO, 0.2% K2O and 0.19% TiO2.
The method for producing a polyhydroxycomplex-modified montmorillonite comprises the following steps.
Step 1: A montmorillonite suspension with a solid-liquid ratio of 1: 100 is swollen for 24 hours at 22 kHz.
Disperse for 5 min under ultrasonic waves.
Step 2: Add 0.1MNaOH solution to 0.1MFeCl3 solution and [OH] / [Fe] =
Set to 2.0 to form an iron polyhydroxy complex and prepare a modified solution.
Step 3: Add the modified solution to the clay suspension so that the ratio of iron to clay is 1.0 mmol / g, hold the mixed suspension solution at room temperature for 24 hours, centrifuge the clay, and distill water. Wash until chlorine-free, dry at room temperature, and bake at 500 ° C. for 2 hours.
本発明は、さらに、上記バイオフィルムリアクターを使用して汚水を高度に浄化するため
の動作方法を提供し、それは以下のステップを含む。
S1:処理する生物化学的廃水を検出し、その炭素-窒素比を測定し、進水状況に応じて
進水全窒素負荷を算出して、算出結果に従って、従属栄養脱窒モードまたは硫黄の独立栄
養‐従属栄養脱窒モードを選択して処理し、選択された処理方式に応じて、バイオフィル
ター(1)への後継の処理および薬物添加を実施する。
S2:従属栄養脱窒モードを選択して廃水を処理する場合、フィルターが正常に開始され
た後、動作環境温度に応じて水に連続的または間欠的に50~120nMキノンレドック
スメディエーターを加え、
硫黄の独立栄養‐従属栄養脱窒モードを選択して廃水を処理する場合、廃水中の炭素-窒
素比に応じて一定量の硫黄源を追加し、バイオフィルムを培養しフィルターを正常に開示
した後、動作環境温度に応じて水に連続的または間欠的に70~150nMキノンレドッ
クスメディエーターを加え、脱窒を強化する目的を達成する。
The present invention further provides a method of operation for highly purifying sewage using the biofilm reactor, which comprises the following steps.
S1: Detect biochemical wastewater to be treated, measure its carbon-nitrogen ratio, calculate the total nitrogen load for launch according to the launch status, and according to the calculation result, heterotrophic denitrification mode or autotrophic sulfur. The nutrition-heterotrophic denitrification mode is selected and treated, and the successor treatment and drug addition to the biofilter (1) is carried out according to the selected treatment method.
S2: When treating wastewater by selecting the heterotrophic denitrification mode, after the filter is started normally, 50 to 120 nM quinone redox mediator is continuously or intermittently added to the water depending on the operating environment temperature.
When treating wastewater by selecting the autotroph-heterotrophic denitrification mode of sulfur, a certain amount of sulfur source was added according to the carbon-nitrogen ratio in the wastewater, the biofilm was cultured, and the filter was normally disclosed. Later, 70-150 nM quinone redox mediator is added to the water continuously or intermittently depending on the operating environment temperature to achieve the purpose of enhancing denitrification.
さらに、前記生物化学的廃水は、都市汚水処理場の生物化学的廃水、産業廃水の生物化学
的廃水の1つであり、全窒素濃度が30mg/L以下である。
Further, the biochemical wastewater is one of the biochemical wastewater and the biochemical wastewater of the industrial wastewater of the urban sewage treatment plant, and the total nitrogen concentration is 30 mg / L or less.
さらに、前記従属栄養脱窒モードが、COD/TN≧3、進水により設計された進水全窒
素負荷が0.25~0.60kg・TN/(m3・d)である条件下で選択され、
前記硫黄の独立栄養‐従属栄養脱窒モードが、COD/TN<3、進水により設計された
進水全窒素負荷が0.05~0.35kg・TN/(m3・d)である条件下で選択される
。
さらに、前記従属栄養脱窒モードでは、温度が15~25℃である場合、キノンレドック
スメディエーターを一日おきに加え、添加濃度が80~120nMであり、温度が10~
15℃である場合、連続的に投与し、投与濃度が50~100nMであり、前記キノンレ
ドックスメディエーターは、アントラキノン-2-スルホン酸ナトリウム、1,2-ナフ
トキノン-4-スルホン酸ナトリウム、アントラキノン-2,6-ジスルホン酸二ナトリ
ウム中のいずれか1つである。
Further, the heterotrophic denitrification mode is selected under the conditions that COD / TN ≧ 3, and the launching total nitrogen load designed by launch is 0.25 to 0.60 kg · TN / (m3 · d). ,
The condition that the autotroph-heterotrophic denitrification mode of sulfur is COD / TN <3 and the total nitrogen load of the launch designed by launch is 0.05 to 0.35 kg · TN / (m3 · d). Is selected by.
Further, in the heterotrophic denitrification mode, when the temperature is 15 to 25 ° C., the quinone redox mediator is added every other day, the addition concentration is 80 to 120 nM, and the temperature is 10 to 10 to.
When the temperature is 15 ° C., the dose is continuously administered, and the administration concentration is 50 to 100 nM. The quinone redox mediator is sodium anthraquinone-2-sulfonate, 1,2-naphthoquinone-4-sodium sulfonate, anthraquinone-2. , Any one of disodium 6-disulfonate.
さらに、硫黄の独立栄養‐従属栄養脱窒モードにおいて、従属栄養脱窒モードでは、前記
硫黄源は元素硫黄、硫化ナトリウムまたはチオ硫酸ナトリウム中のいずれか1つである。
従属栄養脱窒と独立栄養脱窒によりそれぞれ全窒素を除去するための量の比が1:1~1:
2であり、硫黄源の投与量と硫黄の独立栄養脱窒により除去される全窒素の量の比は、3
~5kg元素硫黄/kg・TN、5~6kg硫化ナトリウム/kg・TN、8~10kg
チオ硫酸ナトリウム/kg・TNの比で投与する。
Further, in the autonomous-heterotrophic denitrification mode of sulfur, in the heterotrophic denitrification mode, the sulfur source is any one of the elemental sulfur, sodium sulfide or sodium thiosulfate.
The ratio of the amount to remove total nitrogen by heterotrophic denitrification and autotrophic denitrification is 1: 1 to 1: 1:
The ratio of the dose of the sulfur source to the amount of total nitrogen removed by autotrophic denitrification of sulfur is 3
~ 5kg elemental sulfur / kg · TN, 5 ~ 6kg sodium sulfide / kg · TN, 8 ~ 10kg
Administer at a ratio of sodium thiosulfate / kg · TN.
本発明の有益な効果は以下の通りである。
(1)本発明は、炭素源の追加によって引き起こされる高コストの欠陥を補うために硫黄
独立栄養-従属栄養脱窒を使用し、基本的に流入する有機物濃度の条件を変更しない微量
キノンレドックスメディエーターの追加を使用し、限られた炭素源濃度の条件下で、脱窒
フィルターの脱窒能力を改善して、脱窒を強化する目的を達成し、総窒素を増やし、除去
率を高め、炭素源を追加する方法と比較して、コストを効果的に節約できる。
(2)本発明は、フィルター材料層またはポリヒドロキシ複合体修飾モンモリロナイト層
からなる機能性フィルター材料層としてアルミナおよび二酸化炭素セラムサイトを使用し
、これにより、薬剤投与システムが大幅に簡素化され、全リンの除去効果が向上し、効果
的に水の毒性を減らす。
(3)本発明は、バイオフィルムリアクターの汚水処理プロセスにおける全窒素、全リン
、および生物学的毒性の除去を大幅に改善でき、高度浄化効果が大きく、処理後の汚水の
再利用の安全性が向上する。
(4)本発明の逆洗部材により、水の分配の均一性は90%以上に達し、逆洗のエネルギ
ー消費は30%~40%削減される。
The beneficial effects of the present invention are as follows.
(1) The present invention uses sulfur autotroph-dependent nutrition denitrification to compensate for the high cost defects caused by the addition of carbon sources, and is a trace quinone redox mediator that basically does not change the conditions of the inflowing organic matter concentration. Using the addition of, under the condition of limited carbon source concentration, improve the denitrification capacity of the denitrification filter, achieve the purpose of strengthening denitrification, increase the total nitrogen, increase the removal rate, carbon Effective cost savings compared to adding sources.
(2) The present invention uses alumina and carbon dioxide serum sites as a functional filter material layer consisting of a filter material layer or a polyhydroxy complex modified montmorillonite layer, which greatly simplifies the drug administration system and is totally simplified. The effect of removing phosphorus is improved, and the toxicity of water is effectively reduced.
(3) The present invention can significantly improve the removal of total nitrogen, total phosphorus, and biological toxicity in the sewage treatment process of a biofilm reactor, has a large high purification effect, and is safe for reusing sewage after treatment. Is improved.
(4) With the backwash member of the present invention, the uniformity of water distribution reaches 90% or more, and the energy consumption of backwash is reduced by 30% to 40%.
[符号の説明]
1 バイオフィルムリアクター
2 逆洗部材
21 フィルターレンガ
22 棚板
23 逆洗水ポンプ
24 逆洗水分配領域
25 逆洗气ポンプ
26 逆洗ガスパイプ
27 接続筒
28 接続柱
29 斜め仕切り板
210 水・ガス分配管
211 六角柱空洞
212 空洞
213 第1の逆洗穴
214 第2の逆洗穴
215 仕切り板
216 ガス分配空洞
217 水分配空洞
218 切りかけ
219 進水溝
220 ガスクロスノズル
221 予設穴
3 進水領域
4 玉石層
5 セラミックサイト層
6 機能性フィルタ層
7 オーバーフロー堰
8 注入口プール
9 進水ポンプ
10 進水管
11 スターラー
12 第1の試薬貯蔵ボックス
13 第2の試薬貯蔵ボックス
14 計量ポンプ
15 試薬添加管
16 出口プール
161 水排出口
17 逆洗管
18 PLCコントローラー
19 水排出管
20 第3の試薬貯蔵ボックス
[Explanation of code]
1
本発明の内容をさらに理解するために、以下実施例を参照して本発明を詳細に説明する。
実施例1
図1に示すように、汚水を高度に浄化するためのバイオフィルムリアクターは、直方体構
造を有するバイオフィルムリアクター1であり、バイオフィルムリアクター1は下から上
へ順次逆洗部材2、進水領域3、玉石層4、セラミックサイト層5およびアルミナと二酸
化チタンからなる機能性フィルタ層6を含み、バイオフィルムリアクター1の頂部の外側
にオーバーフロー堰7が設けられ、水流が大きすぎると、進水領域3を逆洗部材2の下方
に設置し、それによって逆洗部材2により進水を均一に分配し、玉石層4への衝撃を低減
する。
図1、図2、図3、図4、図5、図6に示すように、逆洗部材2は、フィルターレンガ2
1およびフィルターレンガ21の下方に位置する棚板22を含み、棚板22とバイオフィ
ルムリアクター1の底部は、逆洗水ポンプ23が接続された逆洗水分配領域24であり、
逆洗水分配領域24に位置する逆洗ガスパイプ26が設けられ、逆洗ガスパイプ26は逆
洗水ポンプ23を備えた逆洗管17を介して出口プール16に接続され、
フィルターレンガ21の両側に隣接するフィルターレンガ21に接続され隣接するフィル
ターレンガ21を等しい幅のスリットに分割する接続筒27と接続柱28が設けられ、フ
ィルターレンガ21の内部の4つのコーナーに、それぞれ傾斜した斜め仕切り板29が設
けられ、4つの斜め仕切り板29上に複数の水・ガス分配管210が設けられ、4つの斜
め仕切り板29は、フィルターレンガ21の内部を中心位置の六角柱空洞211、および
4つのコーナーの空洞212に分割し、上層の2つの空洞212の頂部にフィルターレン
ガ21を垂直に貫通する第2の逆洗穴214が設けられ、下層の2つの空洞212の側面
にフィルターレンガ21を水平に貫通する第1の逆洗穴213が設けられ、
六角柱空洞211の内部に、六角柱空洞211を上方のガス分配空洞216と下方の水分
配空洞217に分割するための仕切り板215が水平に配置され、水分配空洞217の底
部に進水のための切りかけ218が設けられ、棚板22が水分配空洞217の下方に位置
し切りかけ218と連通する進水溝219が開設され、逆洗水を水分配空洞217に導入
し順次下層斜め仕切り板29の水・ガス分配管210を通過して下層2つの空洞212に
到達し、二次水分配し、最終的に両側の第1の逆洗穴213から隣接する2つのフィルタ
ーレンガ21間のスリットに流れ、スリットにより上向きに水流逆洗し、逆洗ガスパイプ
26上に複数のガスクロスノズル220が設けられ、ガスクロスノズル220が上向きに
順次棚板22と仕切り板215上の予設穴221を通過してガス分配空洞216に延伸し
、逆洗気流をガス分配空洞216に導入し順次上層斜め仕切り板29の水・ガス分配管2
10を通過して上層2つの空洞212に到達し、二次ガス分配し、最終的にフィルターレ
ンガ21の頂部の第2の逆洗穴214から吐出され、フィルター層をガス逆洗する。逆洗
時のガス・水の分配は単独または同時に行われる。本発明のフィルターレンガ21の内部
はコンクリートを流し込んで作られ、斜め仕切り板29と仕切り板215内部に衝撃力を
抵抗するための補強リブが設けられる。
図1に示すように、汚水を貯蔵するための注入口プール8は、進水ポンプ9を備えた進水
管10を介して進水領域3に接続され、注入口プール8内に、スターラー11が設けられ
、キノンレドックスメディエーターを貯蔵するための第1の試薬貯蔵ボックス12、硫黄
源を貯蔵するための第2の試薬貯蔵ボックス13は、第1の試薬貯蔵ボックス12、第2
の試薬貯蔵ボックス13、第3の試薬貯蔵器20はそれぞれ計量ポンプ14を備えた試薬
添加管15を介して注入口プール8に接続され、浄化水を貯蔵するための出口プール16
は、水排出管19を介してオーバーフロー堰7に接続され、出口プール16は逆洗水ポン
プ23を備えた逆洗管17を介して逆洗部材2にも接続され、出口プールの上部にバルブ
付きの水排出口161が設けられ、処理された廃水を即時に排出し、出口プール16内に
十分な逆洗用水を確保し、装置全体の動作を制御するためのPLCコントローラー18は
、それぞれ進水ポンプ9、スターラー11、計量ポンプ14、逆洗水ポンプ23と電気的
に接続される。
本装置の動作方法は以下の通りである。まず廃水を検出し、検出対象にはCOD濃度、T
N濃度、硝酸態窒素濃度、アンモニア態窒素濃度、亜硝酸態窒素濃度、全リン、pH、環
境温度が含まれる。COD/TNから硝化モードを選択し、COD/TN≧3、進水によ
り設計された進水全窒素負荷が0.25~0.60kg・TN/(m3・d)の場合、従属
栄養脱窒モードを選択し、COD/TN<3、進水により設計された進水全窒素負荷が0
.05~0.35kg・TN/(m3・d)の場合、硫黄の独立栄養‐従属栄養脱窒モード
を選択する。
貯水のために廃水を注入口プール8に導入し、従属栄養脱窒モードを選択すると、第1の
試薬貯蔵ボックス12の計量ポンプ14を開き、必要に応じてキノンレドックスメディエ
ーターを連続的または間欠的に注入口プール8に投与し、スターラー11により均一に攪
拌・混合し、進水ポンプ9を介して注入口プール8内の廃水を進水管10から進水領域3
のAエリア221に輸送し、廃水が連通管223を介して上向きにBエリア222までオ
ーバーフローし、順次玉石層4、セラミックサイト層5、機能性フィルタ層6を通過して
層ごと浄化・濾過され、浄化水がオーバーフロー堰7に流入した後水排出管19から出口
プール16に流入し、リアクターの全窒素量が排水要求を満たさなくなると、必要に応じ
て第3の試薬貯蔵ボックス20を開き炭素源を投与する。
硫黄の独立栄養‐従属栄養脱窒モードを選択すると、まず第2の試薬貯蔵ボックス13の
計量ポンプ14を開き、廃水中の炭素-窒素比に応じて一定量の硫黄源を加え、バイオフ
ィルムを培養した後、進水ポンプ9を開きバイオフィルムリアクター1に注水し始め、動
作環境温度に応じて第1の試薬貯蔵ボックス12の計量ポンプ14を選択的に開き、進水
中に連続的または間欠的にキノンレドックスメディエーターを加え、脱窒を強化する目的
を達成する。
一定の時間が経過してバイオフィルムリアクター1を逆洗する必要がある場合、進水ポン
プ9を閉じ進水を停止する同時に、逆洗水ポンプ17を開き出口プール16内の貯蔵浄化
水をBエリア222に送り、同時に逆洗气ポンプ25を開き、浄化水と逆洗ガスをフィル
ターレンガ21の水流通道211を循環し、流量制御隙間212から外側に分散し、隣接
する2つのフィルターレンガ21間の隙間から、上向きに水・ガスを均一に分配し逆洗を
行い、同時に浄化水が水流通道211中を流れる期間、フィルターレンガ21の頂部に開
設された逆洗穴214を介して上層ろ材を均一に逆洗する。フィルターレンガ21は接続
穴216を介して棚板22の連通管223に固定的に接続され、フィルターレンガ21の
変位を防止することができる。異なるエリアで進水と逆洗を行うことでフィルターレンガ
詰まりを効果的に防止し、逆洗効率を高め、逆洗エネルギー消費を低減することができる
。
In order to further understand the contents of the present invention, the present invention will be described in detail with reference to the following examples.
Example 1
As shown in FIG. 1, the biofilm reactor for highly purifying sewage is a
As shown in FIGS. 1, 2, 3, 3, 4, 5, and 6, the
1 and a
A
A connecting
Inside the
It passes through 10 and reaches the upper two
As shown in FIG. 1, the
The
Is connected to the
The operation method of this device is as follows. First, wastewater is detected, and the detection target is COD concentration, T.
N concentration, nitrate nitrogen concentration, ammonia nitrogen concentration, nitrite nitrogen concentration, total phosphorus, pH, and environmental temperature are included. Select the nitrification mode from COD / TN, COD / TN ≧ 3, launching designed by launch When the total nitrogen load is 0.25 to 0.60 kg · TN / (m3 · d), heterotrophic denitrification Select mode, COD / TN <3, launch designed by launch Total nitrogen load is 0
.. For 05-0.35 kg · TN / (m3 · d), select the sulfur autotroph-heterotrophic denitrification mode.
When the wastewater is introduced into the
The wastewater is transported to the
When the autotroph-heterotrophic denitrification mode of sulfur is selected, the
When it is necessary to backwash the
実施例2
本実施例は、脱窒フィルターが従属栄養脱窒方式を採用して高度に二次生物化学的廃水を
浄化する場合、キノンレドックスメディエーターを加えて脱窒を強化する方法に関する。
処理する二次生物化学的廃水を検出した結果、そのCOD濃度が50~65mg/Lであ
り、TN濃度が16~19mg/Lであり、硝酸態窒素濃度が14~17mg/Lであり
、アンモニア態窒素濃度が0.4~0.6mg/Lであり、亜硝酸態窒素濃度が0.2~
0.8mg/Lであり、全リンが0.50~0.58mg/Lであり、pHが7.4~7
.6であり、環境温度が18℃である。検出結果から分かるように、そのCOD/TNが
3を超え、油圧保持時間が1.0hであり、進水全窒素負荷が0.5kg・TN/(m3
・d)であり、従属栄養脱窒フィルター処理を選択し、温度が常温であるため、間欠投与
方式を採用し、上向きの方式で脱窒フィルターを動作させる。
比較組と試験組の2組の硝化装置を設置しそれぞれ廃水を処理し、比較組では実施例1中
の機能性フィルタ層6のない装置で動作する。試験組では実施例1中の機能性フィルタ層
6を備えた硝化装置で動作する。
機能性フィルタ層6の作製方法は以下の通りである。10g/L(アルミニウムイオンで
)の硫酸アルミニウム溶液(Al2(SO4)3・18H2O)を調製し、水酸化ナトリウ
ムを加えて溶液pHを約7.0に調整し、6分間攪拌した後1.8g/Lの二酸化チタン
(TiO2)粉末を溶液に加え、溶液を密閉容器で100℃に加熱し、24時間振とうし
た後、5wt%フライアッシュと混合した多孔質セラミックサイトを選択し、洗浄して調
製された溶液に30分間浸漬し、その後取り出して自然乾燥させ、機能性フィルタ層を得
る。
硝化装置の動作期間、全窒素の出入る水の水質については、図7に示すように、70日動
作後、硝化装置の排水が比較的に安定し、脱窒フィルター排水を検出した結果、その排水
TN濃度が8~11mg/Lであり、全窒素除去率が比較的低く、この時、試験組では進
水中、1日おき120mMの1,2-ナフトキノン-4-スルホン酸ナトリウムを加え、
その排水TOCとTN濃度を検出し、その後の35日の動作中、レドックスメディエータ
ーを加えた後、排水中のTOC濃度がほとんど変化せず、排水全窒素濃度が3.5~8.
5mg/Lであり、比較組と比較すると、平均全窒素除去率が3.75mg/L向上し、
全窒素除去率が24.6%向上し、脱窒を強化する目的を達成した、同時に排水全リンが
0.20~0.28mg/Lであり、発光細菌を使用した生物学的毒性試験から分かるよ
うに、試験組の排水の相対抑制率は、比較組よりも26%~32%低減した。単位質量当
たりの全窒素を除去するのに必要な酢酸ナトリウムの質量を6g酢酸ナトリウム/gTN
とすると、酢酸ナトリウム22.5mg/Lを添加する必要があり、酢酸ナトリウムの価
格を2500元/トンとし、1,2-ナフトキノン-4-スルホン酸ナトリウムを220
0元/kg(95%純度)として計算すると、コストを0.022元/m3節約し、炭素源
投与コストを38.7%節約することができる。逆洗部材の水の分配の均一性が93%に
達し、逆洗エネルギー消費が34%削減された。
Example 2
This embodiment relates to a method of adding a quinone redox mediator to enhance denitrification when the denitrification filter employs a heterotrophic denitrification method to highly purify secondary biochemical wastewater.
As a result of detecting the secondary biochemical wastewater to be treated, the COD concentration is 50 to 65 mg / L, the TN concentration is 16 to 19 mg / L, the nitrate nitrogen concentration is 14 to 17 mg / L, and the ammonia. The oxygen demand concentration is 0.4 to 0.6 mg / L, and the nitrite nitrogen concentration is 0.2 to 0.2.
It is 0.8 mg / L, total phosphorus is 0.50 to 0.58 mg / L, and pH is 7.4 to 7.
.. 6 and the environmental temperature is 18 ° C. As can be seen from the detection result, the COD / TN exceeds 3, the hydraulic pressure holding time is 1.0 h, and the launching total nitrogen load is 0.5 kg · TN / (m3).
-D) Select the heterotrophic denitrification filter treatment, and since the temperature is normal temperature, the intermittent administration method is adopted and the denitrification filter is operated by the upward method.
Two sets of nitrification devices, a comparative group and a test group, are installed to treat wastewater, and the comparative group operates with the device without the
The method for producing the
As for the operating period of the nitrifying device and the water quality of the water in which all nitrogen enters and exits, as shown in FIG. 7, after 70 days of operation, the drainage of the nitrifying device was relatively stable, and as a result of detecting the denitrification filter drainage, the result was found. The wastewater TN concentration was 8 to 11 mg / L, and the total nitrogen removal rate was relatively low.
After detecting the wastewater TOC and TN concentration and adding a redox mediator during the operation for the following 35 days, the TOC concentration in the wastewater hardly changed, and the total nitrogen concentration in the wastewater was 3.5-8.
It is 5 mg / L, and the average total nitrogen removal rate is improved by 3.75 mg / L as compared with the comparative group.
The total nitrogen removal rate was improved by 24.6%, and the purpose of enhancing denitrification was achieved. At the same time, the total wastewater phosphorus was 0.20 to 0.28 mg / L, and from the biological toxicity test using luminescent bacteria. As can be seen, the relative suppression rate of wastewater in the test group was 26% to 32% lower than that in the comparative group. The mass of sodium acetate required to remove total nitrogen per unit mass is 6 g sodium acetate / gTN
Then, it is necessary to add 22.5 mg / L of sodium acetate, the price of sodium acetate is 2500 yuan / ton, and the price of 1,2-naphthoquinone-4-sodium sulfonate is 220.
Calculated as 0 yuan / kg (95% purity), the cost can be saved by 0.022 yuan / m3 and the carbon source administration cost can be saved by 38.7%. The water distribution uniformity of the backwash member reached 93% and the backwash energy consumption was reduced by 34%.
実施例3
本実施例は、脱窒フィルターは硫黄の独立栄養‐従属栄養脱窒方式を採用して低温下で高
度に産業廃水(紡績廃水)の二次生物化学的廃水を浄化するとき、キノンレドックスメデ
ィエーターを加えて脱窒を強化する方法に関する。
処理する二次生物化学的廃水を検出した結果、そのCOD濃度が30~35mg/Lであ
り、TN濃度が15~18mg/Lであり、硝酸態窒素濃度が13~15mg/Lであり
、アンモニア態窒素濃度が0.1~0.3mg/Lであり、亜硝酸態窒素濃度が0.1~
0.4mg/Lであり、全リンが0.15~0.26mg/Lであり、pHが7.5~7
.8であり、環境温度が10℃である。そのCOD/TNが3未満であるため、油圧保持
時間が2.0hであり、進水全窒素負荷が0.15kg・TN/(m3・d)であるため、
硫黄の独立栄養‐従属栄養脱窒フィルター処理を使用し、温度が低温条件であるため、連
続的投与方式を使用し、上向き方式で脱窒フィルターを動作させ、油圧保持時間を2.0
hとし、硫化ナトリウムを硫黄源として選択し、従属栄養脱窒と独立栄養逆消化1:1の
比で添加するので、添加される硫化ナトリウム濃度が40mg/Lである。
比較組と試験組の2組の硝化装置を設置しそれぞれ廃水を処理し、比較組では実施例1中
の機能性フィルタ層6のない装置で動作する。試験組では実施例1中の機能性フィルタ層
6を備えた硝化装置で動作する。
機能性フィルタ層6の作製方法は以下の通りである。重量%で、65.5%SiO2、1
4.3%Al2O3、1.78%Fe2O3、1.08%CaO、1.42%MgO、0
.2%K2O、0.19%TiO2でモンモリロナイトを構成し、その固液比1:100
のモンモリロナイト懸濁液を24h膨潤させ、22kHz超音波下で5min分散させる
。0.1MFeCl3溶液に0.1MNaOH溶液を加え、[OH]/[Fe]=2.0にし
、鉄ポリヒドロキシ錯体を使用して修飾溶液を調製した。修飾溶液を、鉄と粘土の比率が
1.0mmol/gになるように粘土懸濁液に滴下し、混合した懸濁溶液を室温で24h
保持した。粘土を遠心分離し、蒸留水で塩素が含まないまで洗浄し、室温で乾燥させ、5
00℃で2h焼成した後機能性層ろ材を得る。
リアクターの動作結果は、図8に示すように、70日動作させると、リアクターの排水が
比較的に安定し、脱窒フィルターの排水を検出した結果、その排水TN濃度が9~12m
g/Lであり、全窒素除去率が低く、このとき試験組では進水中、70mMのアントラキ
ノン-2,6-ジスルホン酸二ナトリウムを連続的に投与し、その排水TOCとTN濃度
を検出し、その後の35日の動作中、レドックスメディエーターを添加し、排水TOC濃
度がほとんど変化せず、排水全窒素濃度が5.8~9.6mg/Lであり、比較組と比較
すると、平均全窒素除去率が3.10mg/L向上し、全窒素除去率が18.2%向上し
、脱窒を強化する目的を達成し、同時に排水全リンが0.08~0.14mg/Lであり
、発光細菌を使用した生物学的毒性試験から分かるように、試験組の排水の相対抑制率が
比較組よりも48%~52%低減した。単位質量当たりの全窒素を除去するのに必要な酢
酸ナトリウムの質量を6g酢酸ナトリウム/gTNとすると、酢酸ナトリウム18.6m
g/Lを添加する必要があり、酢酸ナトリウムの価格を2500元/トンとし、アントラ
キノン-2,6-ジスルホン酸二ナトリウムを1200元/kg(90%純度)として計算
すると、コスト0.020元/m3節約でき、炭素源投与コストを42.3%節約ことが
できる。逆洗部材の水の分配の均一性が94.5%に達し、逆洗エネルギー消費が35%
削減された。
Example 3
In this example, the denitrification filter employs an autotroph-heterotrophic denitrification method of sulfur to purify the secondary biochemical wastewater of industrial wastewater (spun wastewater) at low temperatures with a quinone redox mediator. In addition, it relates to a method for enhancing denitrification.
As a result of detecting the secondary biochemical wastewater to be treated, the COD concentration is 30 to 35 mg / L, the TN concentration is 15 to 18 mg / L, the nitrate nitrogen concentration is 13 to 15 mg / L, and the ammonia. The oxygen demand concentration is 0.1 to 0.3 mg / L, and the nitrite nitrogen concentration is 0.1 to 0.3 mg / L.
It is 0.4 mg / L, total phosphorus is 0.15 to 0.26 mg / L, and pH is 7.5 to 7.
.. 8 and the environmental temperature is 10 ° C. Since the COD / TN is less than 3, the hydraulic pressure holding time is 2.0 h, and the launching total nitrogen load is 0.15 kg · TN / (m3 · d).
Using the autotroph-heterotrophic denitrification filter treatment of sulfur, the temperature is low, so the continuous administration method is used, the denitrification filter is operated in the upward method, and the hydraulic pressure retention time is 2.0.
Since h is selected and sodium sulfide is selected as the sulfur source and added in a ratio of heterotrophic denitrification to autotrophic reverse digestion 1: 1, the concentration of sodium sulfide added is 40 mg / L.
Two sets of nitrification devices, a comparative group and a test group, are installed to treat wastewater, and the comparative group operates with the device without the
The method for producing the
4.3% Al2O3, 1.78% Fe2O3, 1.08% CaO, 1.42% MgO, 0
.. Montmorillonite is composed of 2% K2O and 0.19% TiO2, and its solid-liquid ratio is 1: 100.
The montmorillonite suspension is inflated for 24 hours and dispersed for 5 min under 22 kHz ultrasonic waves. A 0.1 MNaOH solution was added to the 0.1 MFeCl3 solution to make [OH] / [Fe] = 2.0, and an iron polyhydroxy complex was used to prepare a modified solution. The modified solution was added dropwise to the clay suspension so that the ratio of iron to clay was 1.0 mmol / g, and the mixed suspension solution was added to the clay suspension at room temperature for 24 hours.
Retained. Centrifuge the clay, wash with distilled water until chlorine-free, dry at room temperature, 5
After firing at 00 ° C. for 2 hours, a functional layer filter medium is obtained.
As shown in FIG. 8, the operation result of the reactor is that after operating for 70 days, the drainage of the reactor is relatively stable, and as a result of detecting the drainage of the denitrification filter, the drainage TN concentration is 9 to 12 m.
At g / L, the total nitrogen removal rate was low. At this time, in the test group, 70 mM anthraquinone-2,6-disulfonate disodium was continuously administered, and the wastewater TOC and TN concentration were detected. During the operation for the following 35 days, the redox mediator was added, the wastewater TOC concentration hardly changed, and the total wastewater nitrogen concentration was 5.8 to 9.6 mg / L. The rate is improved by 3.10 mg / L, the total nitrogen removal rate is improved by 18.2%, the purpose of strengthening denitrification is achieved, and at the same time, the total wastewater phosphorus is 0.08 to 0.14 mg / L and emits light. As can be seen from the biological toxicity test using bacteria, the relative suppression rate of wastewater from the test group was reduced by 48% to 52% compared to the comparative group. Assuming that the mass of sodium acetate required to remove total nitrogen per unit mass is 6 g sodium acetate / gTN, sodium acetate is 18.6 m.
It is necessary to add g / L, and if the price of sodium acetate is 2500 yuan / ton and the anthraquinone-2,6-disodium dissulfonate is calculated as 1200 yuan / kg (90% purity), the cost is 0.020 yuan. / M3 can be saved, and the carbon source administration cost can be saved by 42.3%. The uniformity of water distribution of the backwash member reaches 94.5% and the backwash energy consumption is 35%.
It was reduced.
実施例4
本実施例は、脱窒フィルターは従属栄養脱窒方式を使用して低温下で高度に都市廃水の二
次生物化学的廃水を浄化する場合、キノンレドックスメディエーターを加えて脱窒を強化
する方法に関する。
処理する都市廃水を検出した結果、そのCOD濃度が40~60mg/Lであり、TN濃
度が14~16mg/Lであり、硝酸態窒素濃度が13~15mg/Lであり、アンモニ
ア態窒素濃度が0.4~0.6mg/Lであり、亜硝酸態窒素濃度が0.2~0.5mg
/Lであり、全リンが0.56~0.64mg/Lであり、pHが7.0~7.2であり
、環境温度が12℃である。そのCOD/TNが大体3を超えるため、油圧保持時間が1
.5hであり、進水全窒素負荷が0.4kg・TN/(m3・d)であるため、従属栄養脱
窒フィルター処理を使用し、温度が低温条件であるので、連続的投与の方式を使用し、重
力流方式で脱窒フィルターを動作させる。
比較組と試験組の2組硝化装置を設置しそれぞれ廃水を処理し、比較組では実施例1中の
機能性フィルタ層6のない装置で動作する。試験組では実施例1中の機能性フィルタ層6
を備えた硝化装置で動作する。
機能性フィルタ層6の作製方法は以下の通りである。10g/L(アルミニウムイオンで
)の硫酸アルミニウム溶液(Al2(SO4)3・18H2O)を調製し、水酸化ナトリウ
ムを加えて溶液pHを約7.0に調整し、6分間攪拌した後1.0g/Lの二酸化チタン
(TiO2)粉末を溶液に加え、溶液を密閉容器で105℃に加熱し、48時間振とうし
た後、10wt%フライアッシュと混合した多孔質セラミックサイトを選択し、洗浄し、
調製された溶液に30分間浸漬した後取り出し、自然乾燥させ、機能性フィルタ層を得る
。
リアクター動作結果は図9に示すように、70日動作すると、排水が比較的安定し、脱窒
フィルター排水を検出した結果、その排水TN濃度が9~11mg/Lであり、全窒素除
去率が低く、このとき試験組では進水中、80mMのアントラキノン-2-スルホン酸ナ
トリウムを連続的に投与し、その排水TN濃度を検出し、その後35日の動作中、レドッ
クスメディエーターを加えた後、排水全窒素濃度が4.5~6.4mg/Lであり、比較
組と比較すると、平均全窒素除去率が4.55mg/L向上し、全窒素除去率が42.5
%向上し、脱窒を強化する目的を達成し、同時に排水全リンが0.26~0.36mg/
Lに達し、発光細菌を使用した生物学的毒性試験から分かるように、試験組の排水相対抑
制率が比較組よりも18%~24%削減した。単位質量当たりの全窒素を除去するのに必
要な酢酸ナトリウムの質量を6g酢酸ナトリウム/gTNとすると、酢酸ナトリウム27
.3mg/Lを添加必要があり、酢酸ナトリウムを2500元/トンとし、アントラキノ
ン-2-スルホン酸ナトリウムを1600元/kg(92%純度)として計算すると、コス
ト0.028元/m3節約でき、炭素源投与コストを41.8%節約した。逆洗部材の水
の分配の均一性が95%に達し、逆洗エネルギー消費が38%削減された。
Example 4
This embodiment relates to a method of adding a quinone redox mediator to enhance denitrification when the denitrification filter uses a heterotrophic denitrification method to purify secondary biochemical wastewater of highly urban wastewater at low temperatures. ..
As a result of detecting the urban wastewater to be treated, the COD concentration is 40 to 60 mg / L, the TN concentration is 14 to 16 mg / L, the nitrate nitrogen concentration is 13 to 15 mg / L, and the ammonia nitrogen concentration is. It is 0.4 to 0.6 mg / L and the nitrite nitrogen concentration is 0.2 to 0.5 mg.
/ L, total phosphorus is 0.56 to 0.64 mg / L, pH is 7.0 to 7.2, and the environmental temperature is 12 ° C. Since the COD / TN exceeds about 3, the hydraulic pressure holding time is 1.
.. Since it is 5 hours and the total nitrogen load of the launch is 0.4 kg ・ TN / (m3 ・ d), the heterotrophic denitrification filter treatment is used, and the temperature is low, so the continuous administration method is used. Then, the denitrification filter is operated by the gravity flow method.
Two sets of nitrification devices, a comparative group and a test group, are installed to treat wastewater, and the comparative group operates with the device without the
Operates on a nitrifying device equipped with.
The method for producing the
After soaking in the prepared solution for 30 minutes, it is taken out and air-dried to obtain a functional filter layer.
As shown in FIG. 9, the reactor operation results show that the wastewater is relatively stable after 70 days of operation, and as a result of detecting the denitrification filter wastewater, the wastewater TN concentration is 9 to 11 mg / L, and the total nitrogen removal rate is high. At this time, in the test group, 80 mM sodium anthraquinone-2-sulfonate was continuously administered in the running water, the effluent TN concentration was detected, and then during the operation for 35 days, the redox mediator was added, and then the total effluent was drained. The nitrogen concentration is 4.5 to 6.4 mg / L, and the average total nitrogen removal rate is improved by 4.55 mg / L and the total nitrogen removal rate is 42.5 when compared with the comparative group.
Achieves the purpose of improving% and strengthening denitrification, and at the same time, total phosphorus in wastewater is 0.26 to 0.36 mg /
When it reached L, as can be seen from the biological toxicity test using luminescent bacteria, the relative effluent suppression rate of the test group was reduced by 18% to 24% compared to the comparative group. Assuming that the mass of sodium acetate required to remove total nitrogen per unit mass is 6 g sodium acetate / gTN,
.. It is necessary to add 3 mg / L, and if sodium acetate is 2500 yuan / ton and anthraquinone-2-sulfonate sodium is 1600 yuan / kg (92% purity), the cost can be saved by 0.028 yuan / m3 and carbon. The source administration cost was saved by 41.8%. The water distribution uniformity of the backwash member reached 95% and the backwash energy consumption was reduced by 38%.
実施例5
本実施例は、脱窒フィルターは硫黄の独立栄養‐従属栄養脱窒方式を使用して常温下で高
度にある都市汚水処理場の二次生物化学的廃水を浄化する場合、キノンレドックスメディ
エーターを加えて脱窒を強化する方法に関する。
まず、ポリヒドロキシコンプレックス修飾モンモリロナイトを機能性フィルタ層6として
作製し、その作製方法は以下の通りである。
処理する地面のマイクロ汚水を検出した結果、そのCOD濃度が20~30mg/Lで、
TN濃度が15~20mg/Lで、硝酸態窒素濃度が14~19mg/Lで、アンモニア
態窒素濃度が0.2~0.3mg/Lで、亜硝酸態窒素濃度が0.2~0.4mg/Lで
、全リンが0.20~0.28mg/Lで、pHが7.4~7.6で、環境温度が22℃
である。そのCOD/TNが3未満であるため、硫黄の独立栄養‐従属栄養脱窒フィルタ
ー処理を使用し、温度が常温条件であるため、間欠的に投与し、重力流方式で脱窒フィル
ターを動作させ、油圧保持時間が2.5hであり、元素硫黄を硫黄源として選択し、従属
栄養脱窒と独立栄養逆消化1:1.5の比で添加し、添加される元素硫黄の量が80mg
/Lである。
比較組と試験組の2組硝化装置を設置しそれぞれ廃水を処理し、比較組では実施例1中の
機能性フィルタ層6のない装置で動作する。試験組では実施例1中の機能性フィルタ層6
を備えた硝化装置で動作する。
機能性フィルタ層6の作製方法は以下の通りである。機能性フィルタ層6は、ポリヒドロ
キシコンプレックス修飾モンモリロナイト層からなり、ポリヒドロキシコンプレックス修
飾モンモリロナイト層中のモンモリロナイトは、重量%で、65.5%SiO2、14.
3%Al2O3、1.78%Fe2O3、1.08%CaO、1.42%MgO、0.2
%K2O、0.19%TiO2からなる。
ポリヒドロキシコンプレックス修飾モンモリロナイトの作製方法は、以下のステップを含
む。固液比1:100のモンモリロナイト懸濁液を24h膨潤させ、22kHz超音波下
で5min分散させる。0.1MFeCl3溶液に0.1MNaOH溶液を加え、[OH]
/[Fe]=2.0にし、鉄ポリヒドロキシ錯体を形成し、修飾溶液を調製する。修飾溶液
を、鉄と粘土の比率が1.0mmol/gになるように粘土懸濁液に滴下し、混合した懸
濁溶液を室温で24h保持する。粘土を遠心分離し、蒸留水で塩素が含まないまで洗浄し
、室温で乾燥させた後、500℃で2h焼成して機能性フィルタ層を得る。
リアクターの結果は図10に示すように、70日動作すると、排水が比較的に安定し、脱
窒フィルター排水を検出した結果、その排水TN濃度が10~13mg/Lであり、全窒
素除去率が低く、この時試験組では進水中、1日おき120mMのアントラキノン-2,
6-ジスルホン酸二ナトリウムを投与し、その排水TN濃度を検出し、その後35日の動
作中、レドックスメディエーターを添加した後、排水全窒素濃度が5.8~7.6mg/
Lであり、比較組と比較すると、平均全窒素除が4.8mg/L向上し、全窒素除去率が
41.7%向上し、脱窒を強化する目的を達成し、同時に排水全リンが0.12~0.1
6mg/Lに達し、発光細菌を使用した生物学的毒性試験から分かるように、試験組の排
水相対抑制率が比較組よりも12%~20%削減した。単位質量当たりの全窒素を除去す
るのに必要な酢酸ナトリウムの質量を6g酢酸ナトリウム/gTNとすると、酢酸ナトリ
ウム28.8mg/Lを添加する必要があり、酢酸ナトリウムを2500元/トンとし、
アントラキノン-2,6-ジスルホン酸二ナトリウムを1800元/kg(95%純度)と
して計算すると、コスト0.032元/m3節約でき、炭素源投与コストを44.8%節
約した。逆洗部材の水の分配の均一性が96%に達し、逆洗エネルギー消費が40%削減
された。
Example 5
In this example, if the denitrification filter uses an autotroph-heterotrophic denitrification method of sulfur to purify secondary biochemical wastewater from an urban sewage treatment plant at high temperature at room temperature, a quinone redox mediator is added. On how to enhance denitrification.
First, the polyhydroxycomplex-modified montmorillonite was prepared as the
As a result of detecting microsewage on the ground to be treated, the COD concentration was 20 to 30 mg / L.
The TN concentration is 15 to 20 mg / L, the nitrate nitrogen concentration is 14 to 19 mg / L, the ammonia nitrogen concentration is 0.2 to 0.3 mg / L, and the nitrite nitrogen concentration is 0.2 to 0. At 4 mg / L, total phosphorus is 0.20 to 0.28 mg / L, pH is 7.4 to 7.6, and the environmental temperature is 22 ° C.
Is. Since its COD / TN is less than 3, the autotroph-heterotrophic denitrification filter treatment of sulfur is used, and since the temperature is normal temperature, it is administered intermittently and the denitrification filter is operated by the gravity flow method. , The hydraulic retention time is 2.5 h, elemental sulfur is selected as the sulfur source, heterotrophic denitrification and autotrophic backdigestion 1: 1.5 are added, and the amount of elemental sulfur added is 80 mg.
/ L.
Two sets of nitrification devices, a comparative group and a test group, are installed to treat wastewater, and the comparative group operates with the device without the
Operates on a nitrifying device equipped with.
The method for producing the
3% Al2O3, 1.78% Fe2O3, 1.08% CaO, 1.42% MgO, 0.2
It consists of% K2O and 0.19% TiO2.
The method for producing a polyhydroxycomplex-modified montmorillonite comprises the following steps. A montmorillonite suspension having a solid-liquid ratio of 1: 100 is swollen for 24 hours and dispersed for 5 min under 22 kHz ultrasonic waves. Add 0.1M NaOH solution to 0.1MFeCl3 solution and add [OH].
/ [Fe] = 2.0 to form an iron polyhydroxy complex to prepare a modified solution. The modified solution is added dropwise to the clay suspension so that the ratio of iron to clay is 1.0 mmol / g, and the mixed suspension solution is held at room temperature for 24 hours. The clay is centrifuged, washed with distilled water until chlorine is not contained, dried at room temperature, and then calcined at 500 ° C. for 2 hours to obtain a functional filter layer.
As shown in FIG. 10, the results of the reactor show that after operating for 70 days, the wastewater is relatively stable, and as a result of detecting the denitrification filter wastewater, the wastewater TN concentration is 10 to 13 mg / L, and the total nitrogen removal rate is high. At this time, the test group went into water, and every other day, 120 mM anthraquinone-2,
Disodium 6-disulfonate was administered, its wastewater TN concentration was detected, and after 35 days of operation, after adding a redox mediator, the total wastewater nitrogen concentration was 5.8 to 7.6 mg /.
It is L, and compared with the comparative group, the average total nitrogen removal is improved by 4.8 mg / L, the total nitrogen removal rate is improved by 41.7%, the purpose of strengthening denitrification is achieved, and at the same time, the total phosphorus in the wastewater is reduced. 0.12-0.1
It reached 6 mg / L, and as can be seen from the biological toxicity test using luminescent bacteria, the relative effluent suppression rate of the test group was reduced by 12% to 20% compared to the comparative group. Assuming that the mass of sodium acetate required to remove total nitrogen per unit mass is 6 g sodium acetate / gTN, it is necessary to add 28.8 mg / L of sodium acetate, and the sodium acetate is 2500 yuan / ton.
Calculating anthraquinone-2,6-disodium disulfonate as 1800 yuan / kg (95% purity) saves 0.032 yuan / m3 in cost and 44.8% in carbon source administration cost. The water distribution uniformity of the backwash member reached 96% and the backwash energy consumption was reduced by 40%.
なお、当業者であれば、本発明の思想および具体的な実施例に基づいて、本発明の開示内
容及び常識からいくつかの変形を直接想到でき、その詳細を省略するが、他の方法、また
は従来技術の周知技術の置換、および特徴間の様々な組み合わせなどの実質的でない変更
によっても同様に本発明の機能および効果を達成することもできるが、それぞれ本発明の
保護範囲に含まれる。
It should be noted that a person skilled in the art can directly conceive some modifications from the disclosed contents and common wisdom of the present invention based on the idea and specific examples of the present invention, and the details thereof will be omitted, but other methods, Alternatively, the functions and effects of the present invention can be similarly achieved by substantive changes such as replacement of well-known techniques of the prior art and various combinations of features, each of which is within the scope of protection of the present invention.
Claims (8)
ラミックサイト層(5)、およびアルミナと二酸化チタンからなる機能性フィルタ層或い
はポリヒドロキシコンプレックス修飾モンモリロナイト層からなる機能性フィルタ層(6
)を含み、頂部の外側にオーバーフロー堰(7)が設けられるバイオフィルムリアクター
(1)と、
進水ポンプ(9)を備えた進水管(10)を介して前記進水領域(3)に接続され、内部
にスターラー(11)が設けられ、汚水を貯蔵するための注入口プール(8)と、
計量ポンプ(14)を備えた試薬添加管(15)を介して注入口プール(8)に接続され
、貯蔵キノンレドックスメディエーターを貯蔵するための第1の試薬貯蔵ボックス(12
)、硫黄源を貯蔵するための第2の試薬貯蔵ボックス(13)、および炭素源を貯蔵する
ための第3の試薬貯蔵ボックス(20)と、
水排出管(19)を介して前記オーバーフロー堰(7)に接続され、逆洗水ポンプ(23
)を備えた逆洗管(17)を介して前記逆洗部材(2)に接続され、その上部にバルブ付
きの水排出口(161)が設けられ、浄化水を貯蔵するための出口プール(16)と、
進水ポンプ(9)、スターラー(11)、計量ポンプ(14)、逆洗水ポンプ(23)と
電気的に接続され、装置全体の動作を制御するためのPLCコントローラー(18)と、
を含むことを特徴とする汚水を高度に浄化するためのバイオフィルムリアクター。 It has a rectangular parallelepiped structure, and is a functional filter layer composed of a launching region (3), a backwash member (2), a boulder layer (4), a ceramic site layer (5), and alumina and titanium dioxide in order from bottom to top. A functional filter layer (6) composed of a polyhydroxycomplex-modified montmorillonite layer.
), And a biofilm reactor (1) provided with an overflow weir (7) on the outside of the top.
A stirrer (11) is provided inside the launching area (3) via a launching pipe (10) provided with a launching pump (9), and an inlet pool (8) for storing sewage. When,
A first reagent storage box (12) for storing the storage quinone redox mediator connected to the inlet pool (8) via a reagent addition tube (15) equipped with a metering pump (14).
), A second reagent storage box (13) for storing the sulfur source, and a third reagent storage box (20) for storing the carbon source.
It is connected to the overflow weir (7) via a water discharge pipe (19) and is connected to a backwash water pump (23).
) Is connected to the backwash member (2) via a backwash pipe (17), and a water discharge port (161) with a valve is provided above the backwash member (2), and an outlet pool (161) for storing purified water is provided. 16) and
A PLC controller (18) that is electrically connected to the launching pump (9), stirrer (11), metering pump (14), and backwash pump (23) to control the operation of the entire device, and
A biofilm reactor for highly purifying sewage, characterized by containing.
ステップ1:アルミニウムイオンで、濃度10~12g/Lの硫酸アルミニウム溶液を調
製し、水酸化ナトリウムを加えて溶液のpHを7.0に調整し、5~10分間攪拌し、反
応により水酸化アルミニウム沈殿を生成した後、1~2g/Lの二酸化チタン粉末を溶液
に加えて均一に攪拌し、そして密閉容器に入れ100~110℃に加熱し、24~36h
振とうして、粒子径20~30μmの硫酸アルミニウム-二酸化チタン混合液を形成する
ことと、
ステップ2:前記硫酸アルミニウム-二酸化チタン混合液に重量%5~10%のフライア
ッシュを焼結して得られた多孔質セラミックサイトを加え、洗浄した後調製された溶液に
20~30分間浸漬し、取り出した後、分子力によりミクロンレベルの硫酸アルミニウム
とナノレベルの二酸化チタンをセラミックサイトの細孔構造に付着させ、乾燥させること
と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の汚水を高度に浄化するためのバイオフィルムリ
アクター。 The method for producing the functional filter layer composed of alumina and titanium dioxide is as follows.
Step 1: Prepare an aluminum sulfate solution having a concentration of 10 to 12 g / L with aluminum ions, add sodium hydroxide to adjust the pH of the solution to 7.0, stir for 5 to 10 minutes, and react to aluminum hydroxide by reaction. After forming a precipitate, 1 to 2 g / L of titanium dioxide powder is added to the solution, stirred uniformly, placed in a closed container and heated to 100 to 110 ° C. for 24-36 h.
Shaking to form an aluminum sulfate-titanium dioxide mixture having a particle size of 20 to 30 μm.
Step 2: Porous ceramic sites obtained by sintering 5 to 10% by weight of fly ash are added to the aluminum sulfate-titanium dioxide mixture, washed, and then immersed in the prepared solution for 20 to 30 minutes. After taking it out, micron level aluminum sulfate and nano level titanium dioxide are attached to the pore structure of the ceramic site by molecular force and dried.
The biofilm reactor for highly purifying sewage according to claim 1, wherein the biofilm reactor comprises.
作製方法は、
ポリヒドロキシコンプレックス修飾モンモリロナイト層中のモンモリロナイトを重量%で
、65.5%SiO2、14.3%Al2O3、1.78%Fe2O3、1.08%Ca
O、1.42%MgO、0.2%K2O、0.19%TiO2で調製し、
ステップ1:固液比1:100のモンモリロナイト懸濁液を24h膨潤させ、22kHz
超音波下で5min分散させること、
ステップ2:0.1MFeCl3溶液に0.1MNaOH溶液を加え、[OH]/[Fe]=
2.0にし、鉄ポリヒドロキシ錯体を形成し、修飾溶液を調製すること、
ステップ3:鉄と粘土の比率が1.0mmol/gになるように、修飾溶液を粘土懸濁液
に滴下し、混合した懸濁溶液を室温で24h保持し、粘土を遠心分離し、蒸留水が塩素を
含まない状態まで洗浄し、室温で乾燥させ、500℃で2h焼成すること、を含むことを
特徴とする請求項1に記載の汚水を高度に浄化するためのバイオフィルムリアクター。 The method for producing the functional filter layer composed of the polyhydroxycomplex-modified montmorillonite layer is as follows.
Montmorillonite in the polyhydroxycomplex modified montmorillonite layer is 65.5% SiO2, 14.3% Al2O3, 1.78% Fe2O3, 1.08% Ca by weight.
Prepared with O, 1.42% MgO, 0.2% K2O, 0.19% TiO2,
Step 1: A montmorillonite suspension with a solid-liquid ratio of 1: 100 is swollen for 24 hours at 22 kHz.
Disperse for 5 min under ultrasonic waves,
Step 2: Add 0.1MNaOH solution to 0.1MFeCl3 solution and [OH] / [Fe] =
To 2.0, form an iron polyhydroxy complex and prepare a modified solution,
Step 3: Add the modified solution to the clay suspension so that the ratio of iron to clay is 1.0 mmol / g, hold the mixed suspension solution at room temperature for 24 hours, centrifuge the clay, and distill water. The biofilm reactor for highly purifying sewage according to claim 1, wherein the mixture is washed to a chlorine-free state, dried at room temperature, and fired at 500 ° C. for 2 hours.
を高度に浄化するための動作方法であって、
S1:処理する生物化学的廃水を検出し、その炭素-窒素比を測定し、進水状況に応じて
進水全窒素負荷を算出して、算出結果に従って、従属栄養脱窒モードまたは硫黄の独立栄
養‐従属栄養脱窒モードを選択して処理し、選択された処理方式に応じて、バイオフィル
ムリアクター(1)への後継の処理および薬物添加を実施すること、
S2:従属栄養脱窒モードを選択して廃水を処理する場合、フィルターが正常に開始され
た後、動作環境温度に応じて水に連続的または間欠的に50~120nMキノンレドック
スメディエーターを加え、
硫黄の独立栄養‐従属栄養脱窒モードを選択して廃水を処理する場合、廃水中の炭素-窒
素比に応じて一定量の硫黄源を追加し、バイオフィルムを培養しフィルターを正常に開示
した後、動作環境温度に応じて水に連続的または間欠的に70~150nMキノンレドッ
クスメディエーターを加え、脱窒を強化させる、を含むことを特徴とする動作方法。 It is an operation method for highly purifying sewage by using the biofilm reactor (1) according to any one of claims 1 to 3.
S1: Detect the biochemical wastewater to be treated, measure its carbon-nitrogen ratio, calculate the total nitrogen load of the launch according to the launch situation, and according to the calculation result, the heterotrophic denitrification mode or the independence of sulfur. Performing a successor treatment and drug addition to the biofilm reactor (1), depending on the treatment method selected, the nutrition-heterotrophic denitrification mode selected.
S2: When treating wastewater by selecting the heterotrophic denitrification mode, after the filter is started normally, 50 to 120 nM quinone redox mediator is continuously or intermittently added to the water depending on the operating environment temperature.
When treating wastewater by selecting the autotroph-heterotrophic denitrification mode of sulfur, a certain amount of sulfur source was added according to the carbon-nitrogen ratio in the wastewater, the biofilm was cultured, and the filter was normally disclosed. A method of operation comprising adding 70-150 nM quinone redox mediator to water continuously or intermittently depending on the operating environment temperature to enhance denitrification.
中のいずれか1つであり、全窒素濃度が30mg/L以下であることを特徴とする請求項
4に記載の動作方法。 The biochemical wastewater is any one of the biochemical wastewater of the urban sewage treatment plant and the biochemical wastewater of the industrial wastewater, and the total nitrogen concentration is 30 mg / L or less. Item 4. The operation method according to Item 4.
0.25~0.60kg・TN/(m3・d)である条件下で選択され、
前記硫黄の独立栄養‐従属栄養脱窒モードが、COD/TN<3、進水により設計された
進水全窒素負荷が0.05~0.35kg・TN/(m3・d)である条件下で選択される
、ことを特徴とする請求項4に記載の動作方法。 The heterotrophic denitrification mode is selected under the conditions that COD / TN ≧ 3, and the launching total nitrogen load designed by launch is 0.25 to 0.60 kg · TN / (m3 · d).
The condition that the autotroph-heterotrophic denitrification mode of sulfur is COD / TN <3 and the total nitrogen load of the launch designed by launch is 0.05 to 0.35 kg · TN / (m3 · d). The operation method according to claim 4, wherein the operation method is selected in.
エーターを一日おきに加え、添加濃度が80~120nMであり、温度が10~15℃で
ある場合、連続的に投与し、投与濃度が50~100nMであり、前記キノンレドックス
メディエーターは、アントラキノン-2-スルホン酸ナトリウム、1,2-ナフトキノン
-4-スルホン酸ナトリウム、アントラキノン-2,6-ジスルホン酸二ナトリウムの中
のいずれか1つであることを特徴とする請求項4に記載の動作方法。 In the dependent nutrient denitrification mode, quinone redox mediator is added every other day when the temperature is 15 to 25 ° C, and continuously when the addition concentration is 80 to 120 nM and the temperature is 10 to 15 ° C. It was administered and the administration concentration was 50 to 100 nM, and the quinone redox mediator was contained in sodium anthraquinone-2-sulfonate, sodium 1,2-naphthoquinone-4-sulfonate, and disodium anthraquinone-2,6-disulfonate. The operation method according to claim 4, wherein the operation method is any one of the above.
元素硫黄、硫化ナトリウムまたはチオ硫酸ナトリウムの中のいずれか1つであることを特
徴とする請求項4に記載の動作方法。 In the autonomous-heterotrophic denitrification mode of sulfur, claim 4 is characterized in that, in the heterotrophic denitrification mode, the sulfur source is any one of elemental sulfur, sodium sulfide or sodium thiosulfate. The described operation method.
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