JP2691905B2 - 汚水処理法および装置 - Google Patents

汚水処理法および装置

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    • 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

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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、回分式間欠曝気による汚水処理法および装
置に関するものである。
〔発明の背景〕
各種の変法を含む活性汚泥法では、処理槽内における
流入原水の変動,曝気の過不足,有害物質の混入等のほ
か、原因不明の契機によつてバルキング現象と言われる
汚泥の沈澱不良を生じることがあり、このバルキング現
象を防止して清澄な上澄水を放流することが、一つの大
きな技術課題となつている。
連続的曝気処理を行つている処理槽で間欠曝気を行う
とバルキングを防止できると言われているが、間欠曝気
を常時行つている槽でバルキングが起らないとは必ずし
も言えず、特に回分式脱窒活性汚泥法の諸法では脱窒過
程が嫌気条件であるため、汚泥の沈澱が比較的遅くてバ
ルキングを起す条件に近いため、その防止を図ることは
重要事である。
特許第116024号の「間欠曝気による排水中酸素の高率
除去法」(発明者 三橋薫ほか1名),特願昭59−2926
1号の「汚泥の沈降速度を用いて間欠曝気の曝気条件を
制御する排水処理法」(発明者 三橋薫ほか1名),特
願昭62−92349号の「汚泥沈降界面検出器」(発明者
堀川邦武ほか2名)を備えた放流装置等は、それぞれBO
D等で表わされる有機汚濁物質や窒素化合物を廃水から
高率で除去する条件と方法を定め、汚泥の沈降速度を巧
みに利用して間欠曝気の曝気と非曝気の時間を自動制御
し、或いは放流水への汚泥の巻込みを防止して良質の放
流水を得ようとするものであるが、発明者のその後の研
究によつて、間欠曝気は連続流下式活性汚泥法のように
必ずしも曝気量を必要酸素量に正比例させることを要せ
ず、間欠曝気が多数回繰返されてトータル曝気量が適正
な範囲内にあれば、有機汚濁物質は好気的或いは嫌気的
に次第に分解されて窒息化合物はアンモニア態になり、
好気的条件では亜硝酸態,硫酸態窒素に酸化され、嫌気
的条件では亜硫酸態から一部はアンモニア態へ、および
一部は分子状窒素へと還元脱窒されることにより汚濁物
質の基質量が次第に減少し、沈澱・放流時においてはBO
D値および各窒素化合物量共に小さい値となつて高率の
除去を実現できることが明らかとなつた。
しかしながら、曝気量を処理槽の状態に応じて変動調
節させるための自動制御を行わず、曝気と非曝気をタイ
マーで一定時間比に固定して運転した場合、その間欠曝
気時間比がいかに流入原水の負荷や季節的な温度条件に
見合つた時間比に設定せられてあつても、数週間,数ケ
月の長期に亘つてバルキング現象が生じないとは言えな
い。
〔発明の目的〕
本発明の目的とするところは、糸状微生物等の増殖に
よつて汚泥の沈降速度が小さくなること、汚泥の沈降速
度が小さくなることによつて汚泥巻込防止用放流センサ
ーが頻繁に働くこと、該放流センサーが頻繁に働くこと
によつて上澄水放流装置による放流作用が屡々中断され
ること、放流作用の中断によつて放流終了までの所要時
間が長くなること、これらの現象に基づいて次回間欠曝
気の曝気量を増大させる技術的手段を提供することによ
り、トータル曝気量の不足を解消し、或は比較的嫌気的
な条件で増殖するような微生物群に強い好気条件の打撃
を与え、それら微生物群の過大な増殖を抑えることでバ
ルキングによる水質悪化を防止し、清澄な放流水が得ら
れるようにすることになる。
〔発明の概要〕
本発明においては、 回分式間欠曝気による汚水処理の沈澱・放流過程にお
いてセンサーの検出作用で駆動する上澄水放流装置を用
い、 間欠曝気終了後における放流の開始から終了に至るま
での所要時間が、汚泥の沈澱不良に基因する放流中断の
ため所定放流時間よりも超過することをタイマーにより
判定し、 該タイマーの所定放流時間超過信号により、上記汚泥
の沈澱不良に対応してトータル曝気量の不足を解消させ
るよう、次回間欠曝気時の曝気条件を変更することを特
徴としており、 次回間欠曝気の曝気条件を変更する具体的手段として
は、 タイマーの所定放流時間超過信号によつて通常の所定
曝気時間比と異なる時間比に移行するよう電気回路を組
込み、 或いはタイマーの所定放流時間超過信号によつて曝気
装置の吸気量が調整せられるよう電気回路を組込み、 或いはタイマーの所定放流時間超過信号によつて曝気
装置の回転速度が変更せられるよう電気回路を組込み、 或いはタイマーの所定放流時間超過信号によつて回転
ローター式曝気装置のローター浸水深さが変更せられる
よう電気回路を組込み、 或いはタイマーの所定放流時間超過信号によつて補助
の曝気装置が主曝気装置と併用運転されるよう電気回路
を組込み、 このような方法と装置によつて汚泥の沈澱不良に拮抗
する曝気量を増大を行わせ、相対的な好気条件を形成し
て、糸状嫌気性菌等の増殖に基因するバルキングの発生
を防止するのである。
〔実施例〕
実施例の図面は放流時間の遅延によつて曝気・非曝気
の時間比を変更する事例をタイムチャートで示したもの
であり、回分処理時間を決める24時間タイマーのような
時刻設定タイマーは用いず、汎用型の時限設定タイマー
T1を用いて間欠曝気の処理時間を決め、沈澱時間も同じ
く汎用型の時限設定タイマーT2を用いて放流時間には時
限を定めず処理槽の放流後低水位を一定に定め、放流終
了時間をもつて次回回分処理の間欠曝気に入るよう電気
回路が組まれている。また、放流開始から終了に至るま
での放流時間の長さを判定するためにタイマーT3を用
い、処理の条件等に従つて放流時間の適切な時限を定
め、この時限を超えたときに次回の間欠曝気時間が、通
常の曝気時間T4および非曝気時間T5から、それぞれ第2
系列の曝気時間T′および非曝気時間T′へ移行す
るよう電気回路を組込む。上澄水放流装置は例えば特願
昭62−92349号におけるよう、放流水中に汚泥を巻込ま
せないため透過型光センサーを用いた界面検出器の作用
により駆動する。そして例えば間欠曝気の処理時間をタ
イマーT1により6時間に設定し、沈澱時間をタイマーT2
により1時間に設定する。また、放流時間判定タイマー
T3を2時間に設定して、放流時間が2時間を超えたとき
は、通常運転の曝気・非曝気時間比1:1から、第2系列
の2:1の曝気・非曝気時間比に移行させる。このように
して実験を行つた結果、各回の放流時間が異なるため処
理,沈澱,放流の時刻は一定ではないが、COD平均180mg
/、全窒素平均20の廃水を処理して、COD約18、全窒素
約4mg−N/の放流水を得ることができた。従つてCOD除
去率90%、N除去率約80%ということになる。実験約3
ケ月の間バルキング現象は起らなかつた。
また別の実施例として、回分処理時間は24時間タイマ
ーを用い、通常のタイマー設定による運転として沈澱と
放流時間の時刻を定め、次回の曝気条件変更手段として
主曝気装置と補助曝気装置を併設し、放流が所定時間内
に終了しないときは放流時間を延長して放流させたの
ち、所定放流時間超過信号をもつて補助曝気装置を主曝
気装置と共に駆動させることにより、次回間欠曝気時の
曝気量を増大し得るのである。
更にまた他の実施例として、タイマーの所定放流時間
超過信号によつて曝気装置の吸気量が調整せられる機構
となし、吸気量の調整によつて次回間欠曝気時の曝気量
を増大してトータル曝気量の不足を解消させるのであ
る。
更にまた他の実施例として、タイマーの所定放流時間
超過信号によつて曝気装置の回転速度が増大せられるよ
う電気回路を組込むことにより、次回間欠曝気時の曝気
量を増大してトータル曝気量の不足を解消させるのであ
る。
更にまた他の実施例として、回転ローター式曝気装置
のローターの浸水深さを変更し得る機構を装備すること
により、タイマーの所定放流時間超過信号に基づき次回
間欠曝気時にローターの浸水深さを変更して曝気量を増
大し、トータル曝気量の不足を解消させるのである。
〔発明の効果〕
本発明によれば、回分式間欠曝気による汚水処理にお
いて曝気量に不足を生じたときは、次回の間欠曝気時に
曝気量を増大させてトータル曝気量を適正な範囲内に保
持し得られ、または曝気量を一時的に大幅に増大させて
嫌気的条件で増殖するような微生物群に強い好気条件の
打撃を与えることになり、バルキング現象を防止し汚泥
の巻込みを排除して良質の放流水を得ることができるの
である。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例により、放流時間の遅延に基づ
き曝気・非曝気の時間比を変更する事例を示したタイム
チヤートである。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−97294(JP,A) 特開 平1−274898(JP,A) 特開 昭62−95199(JP,A) 特開 昭62−95198(JP,A)

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回分式間欠曝気による汚水処理の沈澱・放
    流過程においてセンサーの検出作用で駆動する上澄水放
    流装置を用い、 間欠曝気終了後における放流の開始から終了に至るまで
    の所要時間が、汚泥の沈澱不良に基因する放流中断のた
    め所定放流時間よりも超過することをタイマーにより判
    定し、 該タイマーの所定放流時間超過信号により、上記汚泥の
    沈澱不良に対応してトータル曝気量の不足を解消させる
    よう、次回間欠曝気時の曝気条件を変更することを特徴
    とする汚水処理法。
  2. 【請求項2】回分式間欠曝気による汚水処理の沈澱・放
    流過程においてセンサーの検出作用で駆動する上澄水放
    流装置を用い、 間欠曝気終了後における放流の開始から終了に至るまで
    の所要時間が、汚泥の沈澱不良に基因する放流中断のた
    め所定放流時間よりも超過することをタイマーにより判
    定し、 該タイマーの所定放流時間超過信号により上記汚泥の沈
    澱不良に対応してトータル曝気量の不足を解消させるよ
    う、次回間欠曝気時の曝気時間比を通常の曝気時間比と
    異なる時間比に変更することを特徴とする汚水処理法。
  3. 【請求項3】回分式間欠曝気による汚水処理の沈澱・放
    流過程においてセンサーの検出作用で駆動する上澄水放
    流装置を用い、 間欠曝気終了後における放流の開始から終了に至るまで
    の所要時間が、汚泥の沈澱不良に基因する放流中断のた
    め所定放流時間よりも超過することをタイマーにより判
    定し、 該タイマーの所定放流時間超過信号により上記汚泥の沈
    澱不良に対応してトータル曝気量の不足を解消させるよ
    う、曝気装置の吸気量調整機構を操作して次回間欠曝気
    時の曝気量を増大させることを特徴とする汚水処理法。
  4. 【請求項4】回分式間欠曝気による汚水処理の沈澱・放
    流過程においてセンサーの検出作用で駆動する上澄水放
    流装置を用い、 間欠曝気終了後における放流の開始から終了に至るまで
    の所要時間が、汚泥の沈澱不良に基因する放流中断のた
    め所定放流時間よりも超過することをタイマーにより判
    定し、 該タイマーの所定放流時間超過信号により、上記汚泥の
    沈澱不良に対応してトータル曝気量の不足を解消させる
    よう、曝気装置の回転速度を高めて次回間欠曝気時の曝
    気量を増大させることを特徴とする汚水処理法。
  5. 【請求項5】回分式間欠曝気による汚水処理の沈澱・放
    流過程においてセンサーの検出作用で駆動する上澄水放
    流装置を用い、 間欠曝気終了後における放流開始から終了に至るまでの
    所要時間が、汚泥の沈澱不良に基因する放流中断のため
    所定放流時間よりも超過することをタイマーにより判定
    し、 該タイマーの所定放流時間超過信号により上記汚泥の沈
    澱不良に対応してトータル曝気量の不足を解消させるよ
    う、回転ローター式曝気装置のローターの浸水深さを変
    更して次回間欠曝気時の曝気量を増大させることを特徴
    とする汚水処理法。
  6. 【請求項6】回分式間欠曝気による汚水処理の沈澱・放
    流過程においてセンサーの検出作用で駆動する上澄水放
    流装置を用い、 間欠曝気終了後における放流の開始から終了に至るまで
    の所要時間が、汚泥の沈澱不良に基因する放流中断のた
    め所定放流時間よりも超過することをタイマーにより判
    定し、 該タイマーの所定放流時間超過信号により、上記汚泥の
    沈澱不良に対応してトータル曝気量の不足を解消させる
    よう、補助の曝気装置を併用して次回間欠曝気時に主曝
    気装置と共に運転させることを特徴とする汚水処理法。
  7. 【請求項7】所定の曝気時間比で間欠的に駆動する曝気
    装置と、間欠曝気終了後にセンサーの検出作用で駆動す
    る上澄水放流装置とを、汚水処理槽に装備し、 かつ、上澄水の放流開始から終了に至るまでの所要時間
    が、汚泥の沈澱不良に基因する放流中断により所定放流
    時間よりも超過したことを判定するタイマーを附設し、 該タイマーの所定放流時間超過信号により、上記汚泥の
    沈澱不良に対応してトータル曝気量の不足を解消し得る
    よう次回間欠曝気の曝気時間比が、前記通常の所定曝気
    時間比と異なる時間比に移行するよう電気回路を組込ん
    でなる汚水処理装置。
  8. 【請求項8】所定の曝気時間比で間欠的に駆動すると共
    に吸気量調整機構を有する曝気装置と、間欠曝気終了後
    にセンサーの検出作用で駆動する上澄水放流装置とを、
    汚水処理槽に装備し、 かつ、上澄水の放流開始から終了に至るまでの所要時間
    が、汚泥の沈澱不良に基因する放流中断により所定放流
    時間よりも超過したことを判定するタイマーを附設し、 該タイマーの所定放流時間超過信号により、上記汚泥の
    沈澱不良に対応してトータル曝気量の不足を解消し得る
    よう次回間欠曝気時に、曝気装置の吸気量が調整せられ
    るよう電気回路を組込んでなる汚水処理装置。
  9. 【請求項9】所定の曝気時間比で間欠的に駆動すると共
    に回転速度の変更で曝気量を変更し得る曝気装置と、間
    欠曝気終了後にセンサーの検出作用で駆動する上澄水放
    流装置とを、汚水処理槽に装備し、 かつ、上澄水の放流開始から終了に至るまでの所要時間
    が、汚泥の沈澱不良に基因する放流中断により所定放流
    時間よりも超過したことを判定するタイマーを附設し、 該タイマーの所定放流時間超過信号により、上記汚泥の
    沈澱不良に対応してトータル曝気量の不足を解消し得る
    よう次回間欠曝気時に、曝気装置の回転速度が増大せら
    れるよう電気回路を組込んでなる汚水処理装置。
  10. 【請求項10】所定の曝気時間比で間欠的に駆動すると
    共にローターの浸水深さの変更で曝気量を変更し得る回
    転ローター式曝気装置と、間欠曝気終了後にセンサーの
    検出作用で駆動する上澄水放流装置とを、汚水処理槽に
    装備し、 かつ、上澄水の放流開始から終了に至るまでの所要時間
    が、汚泥の沈澱不良に基因する放流中断により所定放流
    時間よりも超過したことを判定するタイマーを附設し、 該タイマーの所定放流時間超過信号により、上記汚泥の
    沈澱不良に対応してトータル曝気量の不足を解消し得る
    よう次回間欠曝気時に、回転ローター式曝気装置のロー
    ターの浸水深さが変更せられるよう電気回路を組込んで
    なる汚水処理装置。
  11. 【請求項11】所定の曝気比で間欠的に駆動する主曝気
    装置と、曝気不足時にのみ上記主曝気装置と共に所定の
    曝気時間比で間欠的に駆動する補助曝気装置と、間欠曝
    気終了後にセンサーの検出作用で駆動する上澄水放流装
    置とを、汚水処理槽に装備し、 かつ、上澄水の放流開始から終了に至るまでの所要時間
    が、汚泥の沈澱不良に基因する放流中断により所定放流
    時間よりも超過したことを判定するタイマーを附設し、 該タイマーの所定放流時間超過信号により、上記汚泥の
    沈澱不良に対応してトータル曝気量の不足を解消し得る
    よう補助装の曝気装置が、次回間欠曝気時に主曝気装置
    と併用運転されるよう電気回路を組込んでなる汚水処理
    装置。
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