JP2607030B2 - 汚水の処理方法及び装置 - Google Patents
汚水の処理方法及び装置Info
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- JP2607030B2 JP2607030B2 JP5104213A JP10421393A JP2607030B2 JP 2607030 B2 JP2607030 B2 JP 2607030B2 JP 5104213 A JP5104213 A JP 5104213A JP 10421393 A JP10421393 A JP 10421393A JP 2607030 B2 JP2607030 B2 JP 2607030B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、都市下水や産業廃水の
ような有機汚濁物質を含有する汚水から公共用水域の富
栄養化の原因物質である栄養塩類、窒素成分、リン成分
等を効率的に除去することができる汚水の処理方法及び
装置に関するものである。
ような有機汚濁物質を含有する汚水から公共用水域の富
栄養化の原因物質である栄養塩類、窒素成分、リン成分
等を効率的に除去することができる汚水の処理方法及び
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】BODに代表される有機汚濁物質の除去
方法としては、標準活性汚泥法が知られている。この方
法による汚水の処理装置は、汚水を第1沈殿池→好気槽
→第2沈殿池の順に流すもので、一般の下水処理場に使
用されている。しかしこの方法では汚水中の窒素成分や
リン成分を除去することはできない。そこで以下に述べ
るような多数の処理法が開発されている。
方法としては、標準活性汚泥法が知られている。この方
法による汚水の処理装置は、汚水を第1沈殿池→好気槽
→第2沈殿池の順に流すもので、一般の下水処理場に使
用されている。しかしこの方法では汚水中の窒素成分や
リン成分を除去することはできない。そこで以下に述べ
るような多数の処理法が開発されている。
【0003】まず窒素成分を除去する方法としては、ブ
レイクポイント塩素処理法や、生物学的硝化・脱窒法が
ある。ブレイクポイント塩素処理法は塩素の添加により
窒素成分を除去する方法であるが、アンモニア性窒素に
対して少なくとも7.6 倍の塩素が必要で処理コストが高
く、発癌性の強いトリハロメタンを生成するなど欠点が
多い。
レイクポイント塩素処理法や、生物学的硝化・脱窒法が
ある。ブレイクポイント塩素処理法は塩素の添加により
窒素成分を除去する方法であるが、アンモニア性窒素に
対して少なくとも7.6 倍の塩素が必要で処理コストが高
く、発癌性の強いトリハロメタンを生成するなど欠点が
多い。
【0004】生物学的硝化・脱窒法は、汚水を第1沈殿
池→脱窒槽→硝化槽→第2沈殿池の順に流すもので、硝
化液の一部を脱窒槽に循環させることにより、窒素成分
を除去している。この方法はBODを窒素成分の除去に
有効に利用し、薬品を必要としない点で優れた方法であ
るが、エネルギー消費が多く、また処理に要する時間が
12〜24時間であって上記した標準活性汚泥法の6時間に
対して非常に長い。このために都市部の下水処理施設に
適用することは、ランニングコストの高さや必要面積の
多大さから困難である。
池→脱窒槽→硝化槽→第2沈殿池の順に流すもので、硝
化液の一部を脱窒槽に循環させることにより、窒素成分
を除去している。この方法はBODを窒素成分の除去に
有効に利用し、薬品を必要としない点で優れた方法であ
るが、エネルギー消費が多く、また処理に要する時間が
12〜24時間であって上記した標準活性汚泥法の6時間に
対して非常に長い。このために都市部の下水処理施設に
適用することは、ランニングコストの高さや必要面積の
多大さから困難である。
【0005】このほか、微生物担体に硝化菌、脱窒菌を
生息させて好気/嫌気充填槽として脱窒する方法があ
り、窒素の除去率が約90%と高く、所要面積も非常に小
さいという利点がある。しかし脱窒のためにメタノール
が必要であり、ランニングコストが高いという欠点があ
る。
生息させて好気/嫌気充填槽として脱窒する方法があ
り、窒素の除去率が約90%と高く、所要面積も非常に小
さいという利点がある。しかし脱窒のためにメタノール
が必要であり、ランニングコストが高いという欠点があ
る。
【0006】次にリン成分を除去する方法としては、凝
集沈殿法、AO法、A2 O法が知られている。まず凝集
沈殿法は凝集剤を添加してリンを除去する方法である
が、薬品使用量が多いこと、凝集剤の添加分だけ汚泥発
生量が増加すること等の欠点がある。
集沈殿法、AO法、A2 O法が知られている。まず凝集
沈殿法は凝集剤を添加してリンを除去する方法である
が、薬品使用量が多いこと、凝集剤の添加分だけ汚泥発
生量が増加すること等の欠点がある。
【0007】AO法は、汚水を第1沈殿池→嫌気槽→好
気槽→第2沈殿池の順に流すもので、処理に要する時間
が標準活性汚泥法と同等程度でよい点で、非常に優れた
方法である。しかしリン成分を除去するだけで、窒素成
分の除去ができないという欠点がある。
気槽→第2沈殿池の順に流すもので、処理に要する時間
が標準活性汚泥法と同等程度でよい点で、非常に優れた
方法である。しかしリン成分を除去するだけで、窒素成
分の除去ができないという欠点がある。
【0008】A2 O法は、汚水を第1沈殿池→嫌気槽→
非酸化槽→好気槽→第2沈殿池の順に流すもので、嫌気
槽でリンの吐き出しを行わせ、非酸化槽で脱窒を行わ
せ、好気槽で硝化とリンの過剰摂取を行わせる方法であ
る。しかしこの方法もエネルギー消費が多いこと、処理
所要時間が長いことなど、生物学的硝化・脱窒法と同様
の欠点がある。
非酸化槽→好気槽→第2沈殿池の順に流すもので、嫌気
槽でリンの吐き出しを行わせ、非酸化槽で脱窒を行わ
せ、好気槽で硝化とリンの過剰摂取を行わせる方法であ
る。しかしこの方法もエネルギー消費が多いこと、処理
所要時間が長いことなど、生物学的硝化・脱窒法と同様
の欠点がある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決し、処理所要時間が通常の標準活性汚泥
法と同等程度で必要面積を小さくすることができ、薬品
類を使用することなく窒素成分を除去することができ、
しかも濾過機能等の付加機能をも備えた汚水の処理方法
及び装置を提供するためになされたものである。
の問題点を解決し、処理所要時間が通常の標準活性汚泥
法と同等程度で必要面積を小さくすることができ、薬品
類を使用することなく窒素成分を除去することができ、
しかも濾過機能等の付加機能をも備えた汚水の処理方法
及び装置を提供するためになされたものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明の汚水の処理方法は、流入する汚水
を初沈汚泥と流出水とに分離した後、この流出水の一部
を返送汚泥とともに空気と接触させて生物反応を行わせ
たうえ余剰汚泥と二次処理水とに固液分離し、得られた
二次処理水を前記流出水の残部である流出分流水及び後
段における硝化処理後の硝化水とともに混合して脱窒菌
により脱窒し、更に硝化菌により硝化処理して処理水を
得ることを特徴とするものである。また本発明の汚水の
処理装置は、汚水が流入する第1沈殿池と、生物反応槽
と、第2沈殿池と、脱窒菌が生息する担体を充填した嫌
気充填槽と、硝化菌が生息する担体を充填した好気充填
槽とからなり、かつ第2沈殿池で分離された汚泥を生物
反応槽へ返送する手段と、好気充填槽から嫌気充填槽へ
硝化水を循環させる手段と、第1沈殿池からの流出水の
一部を嫌気充填槽へ分流する手段とを備えたことを特徴
とするものである。
めになされた本発明の汚水の処理方法は、流入する汚水
を初沈汚泥と流出水とに分離した後、この流出水の一部
を返送汚泥とともに空気と接触させて生物反応を行わせ
たうえ余剰汚泥と二次処理水とに固液分離し、得られた
二次処理水を前記流出水の残部である流出分流水及び後
段における硝化処理後の硝化水とともに混合して脱窒菌
により脱窒し、更に硝化菌により硝化処理して処理水を
得ることを特徴とするものである。また本発明の汚水の
処理装置は、汚水が流入する第1沈殿池と、生物反応槽
と、第2沈殿池と、脱窒菌が生息する担体を充填した嫌
気充填槽と、硝化菌が生息する担体を充填した好気充填
槽とからなり、かつ第2沈殿池で分離された汚泥を生物
反応槽へ返送する手段と、好気充填槽から嫌気充填槽へ
硝化水を循環させる手段と、第1沈殿池からの流出水の
一部を嫌気充填槽へ分流する手段とを備えたことを特徴
とするものである。
【0011】
【作用】本発明は、好気性の生物反応槽においてはBO
Dは分解処理されるものの窒素成分はほとんど除去され
ないことに着目し、粗大物を初沈汚泥として沈殿除去し
た第1沈殿池の流出水の一部を流出分流水として生物反
応させることなく(BODを分解処理させることなく)
直接脱窒槽である嫌気充填槽に導き、それに含まれるB
ODを脱窒のための水素供与体として用いる。このため
にメタノール等の薬品を用いることなく、脱窒が可能で
ある。また、生物反応槽を嫌気槽と好気槽とからなるも
のとすることにより、リン成分も除去することができ
る。以下に本発明を実施例のフローにより更に詳細に説
明する。
Dは分解処理されるものの窒素成分はほとんど除去され
ないことに着目し、粗大物を初沈汚泥として沈殿除去し
た第1沈殿池の流出水の一部を流出分流水として生物反
応させることなく(BODを分解処理させることなく)
直接脱窒槽である嫌気充填槽に導き、それに含まれるB
ODを脱窒のための水素供与体として用いる。このため
にメタノール等の薬品を用いることなく、脱窒が可能で
ある。また、生物反応槽を嫌気槽と好気槽とからなるも
のとすることにより、リン成分も除去することができ
る。以下に本発明を実施例のフローにより更に詳細に説
明する。
【0012】
【実施例】図1は窒素成分の除去を目的とした本発明の
基本的なフローを示すもので、1は汚水が流入する第1
沈殿池、2は有機汚濁物質(BOD)を除去する生物反
応槽、3は生物反応槽2の処理水を固液分離する第2沈
殿槽、4は脱窒菌が生息する担体を充填した嫌気充填
槽、5は硝化菌が生息する担体を充填した好気充填槽で
ある。
基本的なフローを示すもので、1は汚水が流入する第1
沈殿池、2は有機汚濁物質(BOD)を除去する生物反
応槽、3は生物反応槽2の処理水を固液分離する第2沈
殿槽、4は脱窒菌が生息する担体を充填した嫌気充填
槽、5は硝化菌が生息する担体を充填した好気充填槽で
ある。
【0013】第1沈殿池1は汚水中の比較的大きな固形
物を初沈汚泥として除去するためのもので、水面積負荷
は25〜50m/日を標準とする。しかし汚水中の固形物が
予め除去されている場合は、省略することもできる。こ
の第1沈殿池1の流出水の一部は分流されて流出分流水
となる。
物を初沈汚泥として除去するためのもので、水面積負荷
は25〜50m/日を標準とする。しかし汚水中の固形物が
予め除去されている場合は、省略することもできる。こ
の第1沈殿池1の流出水の一部は分流されて流出分流水
となる。
【0014】生物反応槽2は通常の活性汚泥法、接触材
を用いた固定床法、浮遊担体を用いた流動槽法などによ
り有機汚濁物質(BOD)を除去するためのものであ
り、処理所要時間は6時間を標準とする。従来は第1沈
殿池1からの流出水の全量をこの生物反応槽2へ流入さ
せていたのであるが、本発明では第1沈殿池1からの流
出水の70〜90%を生物反応槽2へ流入させ、残りの10〜
30%は流出分流水として分流手段8を介して嫌気充填槽
4に導く。なお、図2に示す第2の実施例のように、生
物反応槽2を嫌気槽2aと好気槽2bとからなるものとし、
嫌気・好気法によりリン成分の除去を行わせることもで
きる。
を用いた固定床法、浮遊担体を用いた流動槽法などによ
り有機汚濁物質(BOD)を除去するためのものであ
り、処理所要時間は6時間を標準とする。従来は第1沈
殿池1からの流出水の全量をこの生物反応槽2へ流入さ
せていたのであるが、本発明では第1沈殿池1からの流
出水の70〜90%を生物反応槽2へ流入させ、残りの10〜
30%は流出分流水として分流手段8を介して嫌気充填槽
4に導く。なお、図2に示す第2の実施例のように、生
物反応槽2を嫌気槽2aと好気槽2bとからなるものとし、
嫌気・好気法によりリン成分の除去を行わせることもで
きる。
【0015】第2沈殿槽3は生物反応槽2からの流出水
を固液分離し、微生物群を含有する汚泥と、二次処理水
とに分離する。水面積負荷は20〜30m/日を標準とす
る。分離された汚泥は汚泥返送手段6を介して返送汚泥
として生物反応槽2へ返送される。また二次処理水は嫌
気充填槽4へ送られる。
を固液分離し、微生物群を含有する汚泥と、二次処理水
とに分離する。水面積負荷は20〜30m/日を標準とす
る。分離された汚泥は汚泥返送手段6を介して返送汚泥
として生物反応槽2へ返送される。また二次処理水は嫌
気充填槽4へ送られる。
【0016】嫌気充填槽4には脱窒菌が生息する担体が
充填されており、第2沈殿槽3からの二次処理水と、第
1沈殿池1からの流出分流水と、後段の好気充填槽5か
ら硝化液循環経路7を介して循環された硝化水とが混合
され、供給される。そして前記したように、流出分流水
中のBODを水素供与体とし、硝化水中の硝酸性窒素を
脱窒菌により脱窒する。これにより窒素成分が除去され
ると同時に、流出分流水及び二次処理水中の微細な固形
物も充填された担体により濾過されて除去される。
充填されており、第2沈殿槽3からの二次処理水と、第
1沈殿池1からの流出分流水と、後段の好気充填槽5か
ら硝化液循環経路7を介して循環された硝化水とが混合
され、供給される。そして前記したように、流出分流水
中のBODを水素供与体とし、硝化水中の硝酸性窒素を
脱窒菌により脱窒する。これにより窒素成分が除去され
ると同時に、流出分流水及び二次処理水中の微細な固形
物も充填された担体により濾過されて除去される。
【0017】好気充填槽5には硝化菌が生息する担体が
充填されており、嫌気充填槽4を通過した混合水(流出
分流水+二次処理水中+硝化液)中の溶解性窒素を硝化
し硝化液とする。この硝化液は一部を処理水として系外
に流出させ、残部は硝化液循環手段7を介して嫌気充填
槽4に循環させる。なお、嫌気充填槽4及び好気充填槽
5に充填される担体は、ハニカム状のものや直径が2〜
30mm程度の粒子が適当である。もし10mm未満の粒径の担
体を使用するときには、閉塞を防止するための洗浄設備
を補助設備として設けることが好ましい。
充填されており、嫌気充填槽4を通過した混合水(流出
分流水+二次処理水中+硝化液)中の溶解性窒素を硝化
し硝化液とする。この硝化液は一部を処理水として系外
に流出させ、残部は硝化液循環手段7を介して嫌気充填
槽4に循環させる。なお、嫌気充填槽4及び好気充填槽
5に充填される担体は、ハニカム状のものや直径が2〜
30mm程度の粒子が適当である。もし10mm未満の粒径の担
体を使用するときには、閉塞を防止するための洗浄設備
を補助設備として設けることが好ましい。
【0018】次に分流比率と硝化液の循環比率について
説明する。まず第1沈殿池1からの流出分流水の分流比
率は、二次処理水中のBODと第1沈殿池からの流出水
の分流水中のBODとの合計量が、脱窒すべき窒素(後
述するCNI−CNO)に対して2〜4倍となるように設定
することが好ましい。BODの合計量が2倍未満である
と水素供与体としてのメタノールの注入を必要とし、4
倍を越えると余剰のBODの除去が必要となるためであ
る。
説明する。まず第1沈殿池1からの流出分流水の分流比
率は、二次処理水中のBODと第1沈殿池からの流出水
の分流水中のBODとの合計量が、脱窒すべき窒素(後
述するCNI−CNO)に対して2〜4倍となるように設定
することが好ましい。BODの合計量が2倍未満である
と水素供与体としてのメタノールの注入を必要とし、4
倍を越えると余剰のBODの除去が必要となるためであ
る。
【0019】次に硝化液の循環比率は、流出分流水と二
次処理水との混合水中の溶解性窒素濃度をCNIとし、処
理水中の溶解性窒素濃度をCNOとしたとき、循環比率R
(流出分流水と二次処理水との混合水に対する循環水量
の比の百分率)が、 CNO/CNI=100/(100+R) の式で表される値以上となるように設定する。一例とし
て、窒素除去率が50%の場合には循環比率Rは100 %と
なり、窒素除去率が60%の場合には循環比率Rは150 %
となる。一般的には、循環比率Rは50〜300 %の範囲内
の値を取る。また、嫌気充填槽4と好気充填槽5の容量
は、硝酸性窒素を脱窒できる(CNO−CNI)容量、溶解
性窒素を全量硝化(CNI)できる容量とするが、具体的
には充填する担体の脱窒能力や硝化能力を測定して決定
する必要がある。
次処理水との混合水中の溶解性窒素濃度をCNIとし、処
理水中の溶解性窒素濃度をCNOとしたとき、循環比率R
(流出分流水と二次処理水との混合水に対する循環水量
の比の百分率)が、 CNO/CNI=100/(100+R) の式で表される値以上となるように設定する。一例とし
て、窒素除去率が50%の場合には循環比率Rは100 %と
なり、窒素除去率が60%の場合には循環比率Rは150 %
となる。一般的には、循環比率Rは50〜300 %の範囲内
の値を取る。また、嫌気充填槽4と好気充填槽5の容量
は、硝酸性窒素を脱窒できる(CNO−CNI)容量、溶解
性窒素を全量硝化(CNI)できる容量とするが、具体的
には充填する担体の脱窒能力や硝化能力を測定して決定
する必要がある。
【0020】以上に説明した図1の実施例では、嫌気充
填槽4と好気充填槽5とを平面的に配置したが、図2に
示す第2の実施例では、嫌気充填槽4と好気充填槽5と
が上下に配置されている。また第2の実施例では、生物
反応槽2を嫌気槽2aと好気槽2bとからなるものとし、嫌
気・好気法によりリン成分の除去を行わせている。その
他の点は図1と同様であるので、説明を省略する。
填槽4と好気充填槽5とを平面的に配置したが、図2に
示す第2の実施例では、嫌気充填槽4と好気充填槽5と
が上下に配置されている。また第2の実施例では、生物
反応槽2を嫌気槽2aと好気槽2bとからなるものとし、嫌
気・好気法によりリン成分の除去を行わせている。その
他の点は図1と同様であるので、説明を省略する。
【0021】次に都市下水を用い、分流比率を20%と
し、循環比率Rを150 %とした場合の図2の実施例の装
置による処理結果を表1に示す。
し、循環比率Rを150 %とした場合の図2の実施例の装
置による処理結果を表1に示す。
【0022】
【表1】
【0023】また、汚水水質を標準的な都市下水の水質
とし、10000m3/日の処理量について各種の方式の汚水処
理装置により窒素とリンの除去を行う場合のランニング
コストを物質収支と容量計算に基づいて試算し、表2
(単位:円/m3 −下水)に示す。同様に、その場合の
装置の所要面積を図3に示す。
とし、10000m3/日の処理量について各種の方式の汚水処
理装置により窒素とリンの除去を行う場合のランニング
コストを物質収支と容量計算に基づいて試算し、表2
(単位:円/m3 −下水)に示す。同様に、その場合の
装置の所要面積を図3に示す。
【0024】
【表2】
【0025】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の汚水の
処理方法及び装置によれば、通常の標準活性汚泥法とほ
とんど変わらない所要面積で、かつ低いランニングコス
トで、汚水中の窒素成分を除去することができる。また
図2の実施例によれば窒素とリンをともに除去すること
ができる。更に充填槽を通過する間に、液中のSS分を
も除去することができる付加的な機能をも有する。よっ
て本発明は従来の問題点を一掃した汚水の処理方法及び
装置として、業界に寄与するところは極めて大である。
処理方法及び装置によれば、通常の標準活性汚泥法とほ
とんど変わらない所要面積で、かつ低いランニングコス
トで、汚水中の窒素成分を除去することができる。また
図2の実施例によれば窒素とリンをともに除去すること
ができる。更に充填槽を通過する間に、液中のSS分を
も除去することができる付加的な機能をも有する。よっ
て本発明は従来の問題点を一掃した汚水の処理方法及び
装置として、業界に寄与するところは極めて大である。
【図1】第1の実施例を示すフローシートである。
【図2】第2の実施例を示すフローシートである。
【図3】各種の方式の汚水処理装置により10000m3/日の
処理を行う場合の所要面積を示す模式図である。
処理を行う場合の所要面積を示す模式図である。
1 第1沈殿池 2 生物反応槽 3 第2沈殿池 4 嫌気充填槽 5 好気充填槽 6 汚泥返送手段 7 硝化液循環手段 8 分流手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C02F 9/00 504 C02F 9/00 504B
Claims (5)
- 【請求項1】 流入する汚水を初沈汚泥と流出水とに分
離した後、この流出水の一部を返送汚泥とともに空気と
接触させて生物反応を行わせたうえ余剰汚泥と二次処理
水とに固液分離し、得られた二次処理水を前記流出水の
残部である流出分流水及び後段における硝化処理後の硝
化水とともに混合して脱窒菌により脱窒し、更に硝化菌
により硝化処理して処理水を得ることを特徴とする汚水
の処理方法。 - 【請求項2】 汚水が流入する第1沈殿池と、生物反応
槽と、第2沈殿池と、脱窒菌が生息する担体を充填した
嫌気充填槽と、硝化菌が生息する担体を充填した好気充
填槽とからなり、かつ第2沈殿池で分離された汚泥を生
物反応槽へ返送する手段と、好気充填槽から嫌気充填槽
へ硝化水を循環させる手段と、第1沈殿池からの流出水
の一部を嫌気充填槽へ分流する手段とを備えたことを特
徴とする汚水の処理装置。 - 【請求項3】 生物反応槽を嫌気槽と好気槽とからなる
ものとした請求項2記載の汚水の処理装置。 - 【請求項4】 二次処理水中のBODと、流出分流水中
のBODとの合計量が、目的とする除去窒素量の2〜4
倍となるように流出水の分流比率を設定する請求項1記
載の汚水の処理方法。 - 【請求項5】 都市下水に対し、流出分流水の分流比率
を10〜30%に設定する請求項1記載の汚水の処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5104213A JP2607030B2 (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | 汚水の処理方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5104213A JP2607030B2 (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | 汚水の処理方法及び装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06312198A JPH06312198A (ja) | 1994-11-08 |
JP2607030B2 true JP2607030B2 (ja) | 1997-05-07 |
Family
ID=14374689
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5104213A Expired - Lifetime JP2607030B2 (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | 汚水の処理方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2607030B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113003881B (zh) * | 2021-03-12 | 2023-02-10 | 山东省邦皓环保科技有限公司 | 一种污水处理工艺 |
-
1993
- 1993-04-30 JP JP5104213A patent/JP2607030B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH06312198A (ja) | 1994-11-08 |
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