JP3155458B2 - 有機性廃水の硝化脱窒処理方法 - Google Patents
有機性廃水の硝化脱窒処理方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、下水等の窒素を含
んだ有機性廃水からの脱窒処理性能を向上させることが
出来る有機性廃水の硝化脱窒処理方法に関するものであ
る。
んだ有機性廃水からの脱窒処理性能を向上させることが
出来る有機性廃水の硝化脱窒処理方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】たとえば、流入下水等の有機性廃水を、
最初沈澱池で固液分離した１次処理水中には、まだ、窒
素（アンモニア性窒素と有機性窒素と硝酸性窒素を併せ
たものを言う）が含まれている。これらの１次処理水
（本願発明の対象とする有機性廃水に相当する）の硝化
脱窒処理方法としては、たとえば、硝化液循環法や
Ａ2 Ｏ法が知られている。 硝化液循環法は、図２に示されているように、硝化槽
で硝化した硝化液の一部を脱窒槽へ循環し、ＢＯＤ等の
原水中の有機物を水素供与体として利用して、窒素を除
去する方法であるから、脱窒率が硝化液循環率に左右さ
れる。すなわち、脱窒率を大きくするには、硝化液循環
率を大きくすることが必要であり、硝化液循環率を大き
くすると脱窒槽の容積が大きくなり、循環動力が増加す
るばかりか、脱窒槽への硝化液中のＤＯ（溶存酸素）の
持ち込みが多くなり、この結果、処理が不安定になる。
また、原水のＢＯＤが少ないと脱窒率が低下して処理が
不安定になる。一方、硝化液循環率を小さくすると脱窒
が充分行われずに、窒素が処理水に残留することが多く
なると言った欠点があった。
最初沈澱池で固液分離した１次処理水中には、まだ、窒
素（アンモニア性窒素と有機性窒素と硝酸性窒素を併せ
たものを言う）が含まれている。これらの１次処理水
（本願発明の対象とする有機性廃水に相当する）の硝化
脱窒処理方法としては、たとえば、硝化液循環法や
Ａ2 Ｏ法が知られている。 硝化液循環法は、図２に示されているように、硝化槽
で硝化した硝化液の一部を脱窒槽へ循環し、ＢＯＤ等の
原水中の有機物を水素供与体として利用して、窒素を除
去する方法であるから、脱窒率が硝化液循環率に左右さ
れる。すなわち、脱窒率を大きくするには、硝化液循環
率を大きくすることが必要であり、硝化液循環率を大き
くすると脱窒槽の容積が大きくなり、循環動力が増加す
るばかりか、脱窒槽への硝化液中のＤＯ（溶存酸素）の
持ち込みが多くなり、この結果、処理が不安定になる。
また、原水のＢＯＤが少ないと脱窒率が低下して処理が
不安定になる。一方、硝化液循環率を小さくすると脱窒
が充分行われずに、窒素が処理水に残留することが多く
なると言った欠点があった。
【０００３】Ａ2 Ｏ法は、図３に示されているよう
に、ＢＯＤ等の原水中の有機物を水素供与体として利用
して第１脱窒槽で脱窒してから、第１硝化槽でＢＯＤ等
の原水中の有機物を全て消費した後に硝化し、さらに、
第２脱窒槽において水素供与体としてメタノ−ルを添加
して再度脱窒し、再曝気した後、固液分離する方法であ
るので、第２脱窒槽で完全な脱窒を行うことが出来る。
しかし、第１硝化槽でＢＯＤ等の原水中の有機物を全て
消費してしまうため、第２脱窒槽でメタノ−ルを添加す
ることが必須であり、このためランニング・コストが高
くなると共に、もし過剰のメタノ−ルが添加されると、
残留メタノ−ルを再曝気槽において除去するのに余分の
動力が要るとの欠点があった。
に、ＢＯＤ等の原水中の有機物を水素供与体として利用
して第１脱窒槽で脱窒してから、第１硝化槽でＢＯＤ等
の原水中の有機物を全て消費した後に硝化し、さらに、
第２脱窒槽において水素供与体としてメタノ−ルを添加
して再度脱窒し、再曝気した後、固液分離する方法であ
るので、第２脱窒槽で完全な脱窒を行うことが出来る。
しかし、第１硝化槽でＢＯＤ等の原水中の有機物を全て
消費してしまうため、第２脱窒槽でメタノ−ルを添加す
ることが必須であり、このためランニング・コストが高
くなると共に、もし過剰のメタノ−ルが添加されると、
残留メタノ−ルを再曝気槽において除去するのに余分の
動力が要るとの欠点があった。
【０００４】以上説明した従来の有機性廃水の硝化脱窒
処理方法は、ＢＯＤ等の原水中の有機物を水素供与体と
して利用する際の利用率が低く、このため硝化液循環法
においては循環率の増加により循環動力の増大するこ
と、Ａ2 Ｏ法においてはメタノ−ル等の水素供与体の添
加を必要とし、ランニングコストの増加を招くとの欠点
があった。
処理方法は、ＢＯＤ等の原水中の有機物を水素供与体と
して利用する際の利用率が低く、このため硝化液循環法
においては循環率の増加により循環動力の増大するこ
と、Ａ2 Ｏ法においてはメタノ−ル等の水素供与体の添
加を必要とし、ランニングコストの増加を招くとの欠点
があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本願発明はこのような
問題点を解決して、有機性廃水の硝化脱窒処理する際
に、処理コストの低減と処理の安定化を図ることを課題
とするものである。
問題点を解決して、有機性廃水の硝化脱窒処理する際
に、処理コストの低減と処理の安定化を図ることを課題
とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの第１の発明は、有機物と窒素を含む有機性廃水に返
送汚泥が返送されて脱窒される第１脱窒槽と第１硝化槽
の間に第１沈澱槽を設け、第１脱窒槽の脱窒液を第１沈
澱槽において吸着汚泥と分離液とに固液分離し、その分
離液を第１硝化槽で硝化した後、第１硝化槽の硝化液と
第１沈澱槽の吸着汚泥と再曝気槽より循環した再曝気液
の一部とを第２脱窒槽に供給して脱窒し、第２脱窒槽の
脱窒液を再曝気槽で曝気した再曝気液の残部を固液分離
する有機性廃水の硝化脱窒処理方法において、第１沈澱
槽の固液分離状態が良い場合には、再曝気槽より一部循
環される再曝気液循環量を減少させ、第１沈澱槽の固液
分離状態が悪い場合には、再曝気槽より一部循環される
再曝気液循環量を増加させることを特徴とするものであ
る。
めの第１の発明は、有機物と窒素を含む有機性廃水に返
送汚泥が返送されて脱窒される第１脱窒槽と第１硝化槽
の間に第１沈澱槽を設け、第１脱窒槽の脱窒液を第１沈
澱槽において吸着汚泥と分離液とに固液分離し、その分
離液を第１硝化槽で硝化した後、第１硝化槽の硝化液と
第１沈澱槽の吸着汚泥と再曝気槽より循環した再曝気液
の一部とを第２脱窒槽に供給して脱窒し、第２脱窒槽の
脱窒液を再曝気槽で曝気した再曝気液の残部を固液分離
する有機性廃水の硝化脱窒処理方法において、第１沈澱
槽の固液分離状態が良い場合には、再曝気槽より一部循
環される再曝気液循環量を減少させ、第１沈澱槽の固液
分離状態が悪い場合には、再曝気槽より一部循環される
再曝気液循環量を増加させることを特徴とするものであ
る。
【０００７】第２の発明は、有機物と窒素を含む有機性
廃水に返送汚泥が返送されて脱窒される第１脱窒槽と第
１硝化槽の間に第１沈澱槽を設け、第１脱窒槽の脱窒液
を第１沈澱槽において吸着汚泥と分離液とに固液分離
し、その分離液を第１硝化槽で硝化した後、第１硝化槽
の硝化液と第１沈澱槽の吸着汚泥と再曝気槽より循環し
た再曝気液の一部とを第２脱窒槽に供給して脱窒し、第
２脱窒槽の脱窒液を再曝気槽で曝気した再曝気液の残部
を固液分離する有機性廃水の硝化脱窒処理方法におい
て、第１沈澱槽の固液分離状態が良い場合には、再曝気
槽より一部循環する再曝気液循環量を減少させるか、ま
たは／および、返送汚泥量を減少させ、第１沈澱槽の固
液分離状態が悪い場合には、再曝気槽より一部循環する
再曝気液循環量を増加させるか、または／および、返送
汚泥量を増加させることを特徴とするものである。
廃水に返送汚泥が返送されて脱窒される第１脱窒槽と第
１硝化槽の間に第１沈澱槽を設け、第１脱窒槽の脱窒液
を第１沈澱槽において吸着汚泥と分離液とに固液分離
し、その分離液を第１硝化槽で硝化した後、第１硝化槽
の硝化液と第１沈澱槽の吸着汚泥と再曝気槽より循環し
た再曝気液の一部とを第２脱窒槽に供給して脱窒し、第
２脱窒槽の脱窒液を再曝気槽で曝気した再曝気液の残部
を固液分離する有機性廃水の硝化脱窒処理方法におい
て、第１沈澱槽の固液分離状態が良い場合には、再曝気
槽より一部循環する再曝気液循環量を減少させるか、ま
たは／および、返送汚泥量を減少させ、第１沈澱槽の固
液分離状態が悪い場合には、再曝気槽より一部循環する
再曝気液循環量を増加させるか、または／および、返送
汚泥量を増加させることを特徴とするものである。
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【発明の実施の形態】以下に本願発明の形態を、図面を
参照しながら説明する。図１は本願発明のフロ−を示す
図面であり、本願発明は、嫌気性に維持された第１脱窒
槽（１）に流入した窒素と有機物とを含む有機性廃水の
原水（１次処理水に相当する廃水）に、再曝気槽（５）
で活性化され、第２沈澱槽（６）で沈澱した汚泥である
返送汚泥が返送汚泥経路（９）を経由して供給され、汚
泥が原水中の大半の有機物を吸着した後、第１沈澱槽
（２）で沈澱した汚泥は吸着汚泥と分離液とに固液分離
されるが、ここで窒素は第１硝化槽へ供給される分離液
量と第２脱窒槽へ供給される吸着汚泥量との容量の比率
で分配される。第１硝化槽へ供給された分離液は担体表
面に増殖した硝化菌（アンモニア性窒素および／または
有機性窒素を硝化する菌体）により第１硝化槽（３）で
硝化され、硝酸や亜硝酸になる。第１硝化槽（３）にて
生成した硝化液が第２脱窒槽（４）に供給されると共
に、第１沈澱槽（２）で固液分離された吸着汚泥が吸着
汚泥経路（７）を経由して第２脱窒槽（４）に供給さ
れ、さらに、再曝気液の一部が再曝気液循環経路（８）
を経由して第２脱窒槽（４）に供給され、第２脱窒槽
（４）において吸着汚泥に吸着された有機物を利用し
て、硝化液中の硝酸性窒素や亜硝酸性窒素が、脱窒菌に
より窒素ガスに還元され脱窒される。第２脱窒槽（４）
において発生した脱窒液は再曝気槽（５）（第２硝化槽
と考えられる）に供給され、再曝気槽（５）で前工程で
処理されなかった有機物が先に曝気により分解される。
有機物の分解の後、前工程で硝化されなかったアンモニ
ア性窒素および／または有機性窒素が硝化され、硝酸や
亜硝酸になると共に汚泥は活性化される。再曝気槽
（５）において発生した再曝気液の一部は、再曝気液循
環経路（８）を経由して第２脱窒槽（４）に循環され、
再曝気液の残部は第２沈澱槽（６）で固液分離される。
第２沈澱槽（６）で沈澱した汚泥の一部は、返送汚泥と
して返送汚泥経路（９）を経由して第１脱窒槽（１）に
返送され、第１脱窒槽（１）で返送汚泥中の硝酸や亜硝
酸が脱窒される一方、第２沈澱槽（６）で沈澱した汚泥
の残部は余剰汚泥として余剰汚泥経路（10）から系外へ
放出され、第２沈澱槽で得られた処理水は処理水経路
（11）から、系外へ放出される。
参照しながら説明する。図１は本願発明のフロ−を示す
図面であり、本願発明は、嫌気性に維持された第１脱窒
槽（１）に流入した窒素と有機物とを含む有機性廃水の
原水（１次処理水に相当する廃水）に、再曝気槽（５）
で活性化され、第２沈澱槽（６）で沈澱した汚泥である
返送汚泥が返送汚泥経路（９）を経由して供給され、汚
泥が原水中の大半の有機物を吸着した後、第１沈澱槽
（２）で沈澱した汚泥は吸着汚泥と分離液とに固液分離
されるが、ここで窒素は第１硝化槽へ供給される分離液
量と第２脱窒槽へ供給される吸着汚泥量との容量の比率
で分配される。第１硝化槽へ供給された分離液は担体表
面に増殖した硝化菌（アンモニア性窒素および／または
有機性窒素を硝化する菌体）により第１硝化槽（３）で
硝化され、硝酸や亜硝酸になる。第１硝化槽（３）にて
生成した硝化液が第２脱窒槽（４）に供給されると共
に、第１沈澱槽（２）で固液分離された吸着汚泥が吸着
汚泥経路（７）を経由して第２脱窒槽（４）に供給さ
れ、さらに、再曝気液の一部が再曝気液循環経路（８）
を経由して第２脱窒槽（４）に供給され、第２脱窒槽
（４）において吸着汚泥に吸着された有機物を利用し
て、硝化液中の硝酸性窒素や亜硝酸性窒素が、脱窒菌に
より窒素ガスに還元され脱窒される。第２脱窒槽（４）
において発生した脱窒液は再曝気槽（５）（第２硝化槽
と考えられる）に供給され、再曝気槽（５）で前工程で
処理されなかった有機物が先に曝気により分解される。
有機物の分解の後、前工程で硝化されなかったアンモニ
ア性窒素および／または有機性窒素が硝化され、硝酸や
亜硝酸になると共に汚泥は活性化される。再曝気槽
（５）において発生した再曝気液の一部は、再曝気液循
環経路（８）を経由して第２脱窒槽（４）に循環され、
再曝気液の残部は第２沈澱槽（６）で固液分離される。
第２沈澱槽（６）で沈澱した汚泥の一部は、返送汚泥と
して返送汚泥経路（９）を経由して第１脱窒槽（１）に
返送され、第１脱窒槽（１）で返送汚泥中の硝酸や亜硝
酸が脱窒される一方、第２沈澱槽（６）で沈澱した汚泥
の残部は余剰汚泥として余剰汚泥経路（10）から系外へ
放出され、第２沈澱槽で得られた処理水は処理水経路
（11）から、系外へ放出される。
【００１１】本願発明の特徴は、第１脱窒槽の後段に第
１沈澱槽を設けて固液分離し、一般に窒素含有率が高
く、有機物含有率が低い分離液を第１硝化槽で硝化し、
窒素含有率が低く、有機物含有率が高い吸着汚泥を水素
供与体として第２脱窒槽に供給して、第１硝化槽からの
硝化液や再曝気槽から循環される再曝気液と共に脱窒す
る点にあり、これにより有機性廃水中の有機物を水素供
与体として有効に利用し、メタノ−ル等の水素供与体の
供給を必要としない点にある。第１沈澱槽（２）におけ
る固液分離状態が良い場合には、吸着汚泥量に対する分
離液量の比率が高くなり、第１硝化槽（３）に流入する
窒素量は多くなり、第１硝化槽での硝化率が高くなるの
で、再曝気液中の窒素含有量は減少するから、再曝気液
循環量を減少させたり、返送汚泥量を減少させるように
制御し、一方、バルキングにより第１沈澱槽（２）にお
ける固液分離状態が悪い場合には、吸着汚泥量に対する
分離液量の比率が低くなり、第１硝化槽（３）に流入す
る窒素量は少なくなり、第１硝化槽での硝化率が低くな
ると共に第２脱窒槽の脱窒率が低くなるので、再曝気液
中の窒素含有量は増加するから、再曝気液循環量を増加
させたり、返送汚泥量を増加させるように制御する。上
述したように、本願発明においては、第１沈澱槽により
固液分離して、原水中の窒素含有量と処理水の窒素含有
量の目標値（たとえば規制値）に応じて、返送汚泥量や
再曝気液循環量を増減させる制御をするのに、第１沈
澱槽（２）の固液分離状態の良否に応じて、返送汚泥の
返送比率を固定しておいて、再曝気液の循環比率の増減
による制御方法と、再曝気液の循環比率を固定してお
いて、返送汚泥の返送比率の増減による制御方法と、
返送汚泥の返送比率と再曝気液の循環比率を同時に増減
させる制御方法との３つの方法がある。また、固液分離
状態の良否と再曝気液の循環比率や返送汚泥の返送比率
を関連付けて制御する際に処理水の窒素含有量と目標値
との偏差に応じて、目標値を越えた際に再曝気液の循環
比率や返送汚泥の返送比率を制御する方法もあるが、所
定の関係式に基づいて常時、連続的に制御する方法もあ
る。これによりバルキング等の際にもトラブルなく、よ
り適切な硝化脱窒処理をすることができる。
１沈澱槽を設けて固液分離し、一般に窒素含有率が高
く、有機物含有率が低い分離液を第１硝化槽で硝化し、
窒素含有率が低く、有機物含有率が高い吸着汚泥を水素
供与体として第２脱窒槽に供給して、第１硝化槽からの
硝化液や再曝気槽から循環される再曝気液と共に脱窒す
る点にあり、これにより有機性廃水中の有機物を水素供
与体として有効に利用し、メタノ−ル等の水素供与体の
供給を必要としない点にある。第１沈澱槽（２）におけ
る固液分離状態が良い場合には、吸着汚泥量に対する分
離液量の比率が高くなり、第１硝化槽（３）に流入する
窒素量は多くなり、第１硝化槽での硝化率が高くなるの
で、再曝気液中の窒素含有量は減少するから、再曝気液
循環量を減少させたり、返送汚泥量を減少させるように
制御し、一方、バルキングにより第１沈澱槽（２）にお
ける固液分離状態が悪い場合には、吸着汚泥量に対する
分離液量の比率が低くなり、第１硝化槽（３）に流入す
る窒素量は少なくなり、第１硝化槽での硝化率が低くな
ると共に第２脱窒槽の脱窒率が低くなるので、再曝気液
中の窒素含有量は増加するから、再曝気液循環量を増加
させたり、返送汚泥量を増加させるように制御する。上
述したように、本願発明においては、第１沈澱槽により
固液分離して、原水中の窒素含有量と処理水の窒素含有
量の目標値（たとえば規制値）に応じて、返送汚泥量や
再曝気液循環量を増減させる制御をするのに、第１沈
澱槽（２）の固液分離状態の良否に応じて、返送汚泥の
返送比率を固定しておいて、再曝気液の循環比率の増減
による制御方法と、再曝気液の循環比率を固定してお
いて、返送汚泥の返送比率の増減による制御方法と、
返送汚泥の返送比率と再曝気液の循環比率を同時に増減
させる制御方法との３つの方法がある。また、固液分離
状態の良否と再曝気液の循環比率や返送汚泥の返送比率
を関連付けて制御する際に処理水の窒素含有量と目標値
との偏差に応じて、目標値を越えた際に再曝気液の循環
比率や返送汚泥の返送比率を制御する方法もあるが、所
定の関係式に基づいて常時、連続的に制御する方法もあ
る。これによりバルキング等の際にもトラブルなく、よ
り適切な硝化脱窒処理をすることができる。
【００１２】なお、本願発明の実施例においては、有機
性廃水の流入側から順番に、第１脱窒槽、第１沈澱槽、
第１硝化槽、第２脱窒槽と便宜上命名したが、第１とは
必ずしも１つ目の位置を意味するものではない。すなわ
ち、本願発明の特徴は、所定量の有機物が存在し、所定
量のＭＬＳＳ濃度に維持された前段の脱窒槽で脱窒した
脱窒液を分離液と吸着汚泥に固液分離した後、分離液を
硝化した硝化液と他方の吸着汚泥とを混合して、再曝気
液を循環しつつ後段で脱窒硝化する点に有るから、所定
量の有機物が存在し、所定量のＭＬＳＳ濃度（たとえ
ば、2000〜3000ppm）が確保できれば、有機性廃水の性
状、濃度や窒素含有量、装置仕様により、第１脱窒槽の
位置は後へずらすことも出来る。
性廃水の流入側から順番に、第１脱窒槽、第１沈澱槽、
第１硝化槽、第２脱窒槽と便宜上命名したが、第１とは
必ずしも１つ目の位置を意味するものではない。すなわ
ち、本願発明の特徴は、所定量の有機物が存在し、所定
量のＭＬＳＳ濃度に維持された前段の脱窒槽で脱窒した
脱窒液を分離液と吸着汚泥に固液分離した後、分離液を
硝化した硝化液と他方の吸着汚泥とを混合して、再曝気
液を循環しつつ後段で脱窒硝化する点に有るから、所定
量の有機物が存在し、所定量のＭＬＳＳ濃度（たとえ
ば、2000〜3000ppm）が確保できれば、有機性廃水の性
状、濃度や窒素含有量、装置仕様により、第１脱窒槽の
位置は後へずらすことも出来る。
【００１３】なお、嫌気性に維持された第１脱窒槽では
リンの放出が起り、後段の再曝気槽でリンの吸着が起る
ので、本願発明によりリン除去も同時に行うことができ
る。
リンの放出が起り、後段の再曝気槽でリンの吸着が起る
ので、本願発明によりリン除去も同時に行うことができ
る。
【００１４】ここで、有機性廃水の硝化脱窒方法の一例
について説明する。図１に示した本願発明のフロ−に従
って、第１脱窒槽に供給される原水（原水量＝Ｑ１）と
返送汚泥（返送汚泥量＝Ｑ２）は、第１脱窒槽で脱窒さ
れた後、第１沈澱槽で固液分離されて、吸着汚泥（吸着
汚泥量＝Ｑ３）と分離液（分離液量＝Ｑ４）になり、分
離液（Ｑ４）は第１硝化槽で硝化された後、吸着汚泥
（吸着汚泥量＝Ｑ３）と第２脱窒槽に再曝気槽から循環
される再曝気循環液（再曝気循環液量＝Ｑ５＝ａＱ１）
と共に第２脱窒槽で脱窒され、再曝気槽で曝気された
後、第２沈澱槽で固液分離された処理水（処理水量＝Ｑ
６），沈澱汚泥の内の余剰汚泥（余剰汚泥量＝Ｑ７）は
系外へ、返送汚泥（返送汚泥量＝Ｑ２）は第１脱窒槽に
返送される。原水量をＱ１、返送汚泥量をＱ２、第１沈
澱槽で固液分離される吸着汚泥量をＱ３、分離液量をＱ
４、第２脱窒槽に循環される再曝気液循環量をＱ５、第
２沈澱槽で固液分離される処理水をＱ６，沈澱汚泥の内
の余剰汚泥をＱ７とすると、ＱＩ＋Ｑ２＝Ｑ３＋Ｑ４＝
Ｑ２＋Ｑ６＋Ｑ７・・・１式となる。また、原水量（Ｑ
１）に対する比率ａで再曝気液の循環を行うとすれば、
再曝気液循環量（Ｑ５）は、Ｑ５＝ａＱ１・・・２式と
なる。Ｘを原水量（Ｑ１）と返送汚泥量（Ｑ２）との合
量に対する吸着汚泥量（Ｑ３）の発生比率とすれば、Ｘ
＝Ｑ３／（Ｑ１＋Ｑ２）・・・３式となる。Ｙを原水
量（Ｑ１）と返送汚泥量（Ｑ２）と再曝気液循環量（Ｑ
５）との合量に対する再曝気液循環量（Ｑ５）の循環比
率とすれば、Ｑ５＝ａＱ１の２式から、 Ｙ ＝ａＱ１／（Ｑ３＋Ｑ４＋ａＱ１） Ｙ ＝ａＱ１／（Ｑ１＋Ｑ２＋ａＱ１）・・・４式とな
る。Ｚを原水量と返送汚泥量との合量に対する返送汚泥
量（Ｑ２）の返送比率とすれば、Ｚ ＝Ｑ２／（Ｑ１＋
Ｑ２）・・・５式となる。本願発明のフロ−で処理した
場合の窒素の残留比率をＡとすると、窒素の除去比率Ｂ
は１からＡを引いて、Ｂ＝１−Ａ・・・６式で示され
る。
について説明する。図１に示した本願発明のフロ−に従
って、第１脱窒槽に供給される原水（原水量＝Ｑ１）と
返送汚泥（返送汚泥量＝Ｑ２）は、第１脱窒槽で脱窒さ
れた後、第１沈澱槽で固液分離されて、吸着汚泥（吸着
汚泥量＝Ｑ３）と分離液（分離液量＝Ｑ４）になり、分
離液（Ｑ４）は第１硝化槽で硝化された後、吸着汚泥
（吸着汚泥量＝Ｑ３）と第２脱窒槽に再曝気槽から循環
される再曝気循環液（再曝気循環液量＝Ｑ５＝ａＱ１）
と共に第２脱窒槽で脱窒され、再曝気槽で曝気された
後、第２沈澱槽で固液分離された処理水（処理水量＝Ｑ
６），沈澱汚泥の内の余剰汚泥（余剰汚泥量＝Ｑ７）は
系外へ、返送汚泥（返送汚泥量＝Ｑ２）は第１脱窒槽に
返送される。原水量をＱ１、返送汚泥量をＱ２、第１沈
澱槽で固液分離される吸着汚泥量をＱ３、分離液量をＱ
４、第２脱窒槽に循環される再曝気液循環量をＱ５、第
２沈澱槽で固液分離される処理水をＱ６，沈澱汚泥の内
の余剰汚泥をＱ７とすると、ＱＩ＋Ｑ２＝Ｑ３＋Ｑ４＝
Ｑ２＋Ｑ６＋Ｑ７・・・１式となる。また、原水量（Ｑ
１）に対する比率ａで再曝気液の循環を行うとすれば、
再曝気液循環量（Ｑ５）は、Ｑ５＝ａＱ１・・・２式と
なる。Ｘを原水量（Ｑ１）と返送汚泥量（Ｑ２）との合
量に対する吸着汚泥量（Ｑ３）の発生比率とすれば、Ｘ
＝Ｑ３／（Ｑ１＋Ｑ２）・・・３式となる。Ｙを原水
量（Ｑ１）と返送汚泥量（Ｑ２）と再曝気液循環量（Ｑ
５）との合量に対する再曝気液循環量（Ｑ５）の循環比
率とすれば、Ｑ５＝ａＱ１の２式から、 Ｙ ＝ａＱ１／（Ｑ３＋Ｑ４＋ａＱ１） Ｙ ＝ａＱ１／（Ｑ１＋Ｑ２＋ａＱ１）・・・４式とな
る。Ｚを原水量と返送汚泥量との合量に対する返送汚泥
量（Ｑ２）の返送比率とすれば、Ｚ ＝Ｑ２／（Ｑ１＋
Ｑ２）・・・５式となる。本願発明のフロ−で処理した
場合の窒素の残留比率をＡとすると、窒素の除去比率Ｂ
は１からＡを引いて、Ｂ＝１−Ａ・・・６式で示され
る。
【００１５】第１脱窒槽に供給される原水（原水量＝Ｑ
１）と返送汚泥（返送汚泥量＝Ｑ２）を第１沈澱槽で固
液分離した吸着汚泥（吸着汚泥量＝Ｑ３）のＱ１＋Ｑ２
に対する吸着比率Ｘが第１硝化槽で硝化されずに残留す
る残留窒素の比率を示す。吸着汚泥（吸着汚泥量＝Ｑ
３）の内、再曝気液の内の循環されない比率は、再曝気
液の循環比率Ｙを１から引いた（１−Ｙ）として表され
るから、積のＸ（１−Ｙ）が再曝気槽で硝化されたが循
環されずに残留する残留窒素の比率を示す。再曝気液後
の第２沈澱槽で固液分離された後、返送汚泥として返送
されないものの比率は、余剰汚泥の容積が小さいのでこ
れを無視すると、返送比率Ｚを１から引いた（１−Ｚ）
として表されるから、積のＸ（１−Ｙ）（１−Ｚ）が再
曝気槽で硝化されたが残留する残留窒素の比率Ａを示す
ことになる。しかし、第１硝化槽や再曝気槽においてア
ンモニア性窒素等は完全に硝化されて、硝酸や亜硝酸に
なり、また、第１脱窒槽や第２脱窒槽において硝酸や亜
硝酸は完全に脱窒されて窒素ガスになるものとは、微生
物による硝化脱窒処理であることからも言いがたく、返
送汚泥に硝化されないままの窒素が一部同伴することも
あり、この式に補正係数ｋを掛けたものが、実際の残留
する残留窒素の残留比率を示すものと考えられる。この
補正係数ｋは、処理すべき有機性廃水を所定条件下で処
理した予備試験デ−タに基づいて、経験的に容易に決定
される。従って、本願発明の処理による窒素の残留比率
（Ａ）は、７式で示される。 Ａ ＝ ｋ・Ｘ（１−Ｙ）（１−Ｚ）・・・７式 ７式にＸについての３式、Ｙについての４式 Ｚについ
ての５式と再曝気液循環量を原水量（Ｑ１）に対する比
率ａで表したＱ５＝ａ×Ｑ１の式を代入すると、全窒素
の残留比率Ａは、原水量（Ｑ１）、返送汚泥量（Ｑ
２）、および、補正係数ｋで表した８式により示され
る。
１）と返送汚泥（返送汚泥量＝Ｑ２）を第１沈澱槽で固
液分離した吸着汚泥（吸着汚泥量＝Ｑ３）のＱ１＋Ｑ２
に対する吸着比率Ｘが第１硝化槽で硝化されずに残留す
る残留窒素の比率を示す。吸着汚泥（吸着汚泥量＝Ｑ
３）の内、再曝気液の内の循環されない比率は、再曝気
液の循環比率Ｙを１から引いた（１−Ｙ）として表され
るから、積のＸ（１−Ｙ）が再曝気槽で硝化されたが循
環されずに残留する残留窒素の比率を示す。再曝気液後
の第２沈澱槽で固液分離された後、返送汚泥として返送
されないものの比率は、余剰汚泥の容積が小さいのでこ
れを無視すると、返送比率Ｚを１から引いた（１−Ｚ）
として表されるから、積のＸ（１−Ｙ）（１−Ｚ）が再
曝気槽で硝化されたが残留する残留窒素の比率Ａを示す
ことになる。しかし、第１硝化槽や再曝気槽においてア
ンモニア性窒素等は完全に硝化されて、硝酸や亜硝酸に
なり、また、第１脱窒槽や第２脱窒槽において硝酸や亜
硝酸は完全に脱窒されて窒素ガスになるものとは、微生
物による硝化脱窒処理であることからも言いがたく、返
送汚泥に硝化されないままの窒素が一部同伴することも
あり、この式に補正係数ｋを掛けたものが、実際の残留
する残留窒素の残留比率を示すものと考えられる。この
補正係数ｋは、処理すべき有機性廃水を所定条件下で処
理した予備試験デ−タに基づいて、経験的に容易に決定
される。従って、本願発明の処理による窒素の残留比率
（Ａ）は、７式で示される。 Ａ ＝ ｋ・Ｘ（１−Ｙ）（１−Ｚ）・・・７式 ７式にＸについての３式、Ｙについての４式 Ｚについ
ての５式と再曝気液循環量を原水量（Ｑ１）に対する比
率ａで表したＱ５＝ａ×Ｑ１の式を代入すると、全窒素
の残留比率Ａは、原水量（Ｑ１）、返送汚泥量（Ｑ
２）、および、補正係数ｋで表した８式により示され
る。
【００１６】処理水の窒素含有量と目標値との偏差に応
じて、第１沈澱槽（２）の固液分離状態が良い場合に
は、返送汚泥の返送比率や再曝気液の循環比率やそれら
の積を減少させ、第１沈澱槽（２）の固液分離状態が悪
い場合には、返送汚泥の返送比率や再曝気液の循環比率
やそれらの積を増加させて制御するのに、有機性廃水の
有機物や窒素の含有量、装置特性等により経験に基づい
て返送汚泥の返送比率や再曝気液の循環比率の設定を行
うことも出来るが、たとえば、上記の関係式（７式、８
式）を用いて硝化脱窒処理を適切に制御すれば、より迅
速に硝化脱窒処理を制御することが出来る。
じて、第１沈澱槽（２）の固液分離状態が良い場合に
は、返送汚泥の返送比率や再曝気液の循環比率やそれら
の積を減少させ、第１沈澱槽（２）の固液分離状態が悪
い場合には、返送汚泥の返送比率や再曝気液の循環比率
やそれらの積を増加させて制御するのに、有機性廃水の
有機物や窒素の含有量、装置特性等により経験に基づい
て返送汚泥の返送比率や再曝気液の循環比率の設定を行
うことも出来るが、たとえば、上記の関係式（７式、８
式）を用いて硝化脱窒処理を適切に制御すれば、より迅
速に硝化脱窒処理を制御することが出来る。
【００１７】たとえば、窒素の残留比率Ａを示す７式を
用いた、本願発明の硝化脱窒処理方法について詳細に説
明する。第１脱窒槽（１）に流入した窒素と有機物とを
含む原水１００％に対して、３５％の返送汚泥が添加さ
れ、第１沈澱槽（２）においてこれが吸着汚泥３５％と
分離液１００％に固液分離されるものとする。 Ａ ＝ ｋ・Ｘ・（１−Ｚ）・（１−Ｙ）・・・・・７式 試験装置の予備試験により対象とする有機性廃水につい
て、Ｘ，Ｙ，Ｚを与えるたときの処理水の窒素含有量を
実測することにより、補正係数ｋを求めておく。仮にｋ
＝0.9 とする。次に、上記の条件で硝化脱窒装置を運転
した場合の処理水の窒素含有量を７式により計算する。
有機性廃水の原水の窒素含有量を５０ppmとし、目標値
を５ｐpmとすれば、除去比率＝９０％となることが要求
される。 （残留比率＝１０％）たとえば、再曝気液を循環しない
場合、すなわち、再曝気液循環量を原水の０％にする場
合には、（ａ＝０） 再曝気液循環量を原水量の５０％にする場合には、（ａ
＝0.5 ） 上記のように、再曝気液循環量を原水量の５０％にする
ことにより、窒素の残留比率は17.3％が12.6％に低下
し、（除去比率は82.7％から87.4％に向上する) さらに、再曝気液循環量を原水の１００％にする場合に
は、（ａ＝１） 再曝気液循環量を原水量の１００％にすることにより、
窒素の残留比率は17.6％が 9.9％に低下する。（除去比
率は82.7％から90.1％に向上する) この結果から、再曝気液循環量を原水量の１００％にす
れば良いことが判るから、そのように再曝気液循環量を
変更して運転する。
用いた、本願発明の硝化脱窒処理方法について詳細に説
明する。第１脱窒槽（１）に流入した窒素と有機物とを
含む原水１００％に対して、３５％の返送汚泥が添加さ
れ、第１沈澱槽（２）においてこれが吸着汚泥３５％と
分離液１００％に固液分離されるものとする。 Ａ ＝ ｋ・Ｘ・（１−Ｚ）・（１−Ｙ）・・・・・７式 試験装置の予備試験により対象とする有機性廃水につい
て、Ｘ，Ｙ，Ｚを与えるたときの処理水の窒素含有量を
実測することにより、補正係数ｋを求めておく。仮にｋ
＝0.9 とする。次に、上記の条件で硝化脱窒装置を運転
した場合の処理水の窒素含有量を７式により計算する。
有機性廃水の原水の窒素含有量を５０ppmとし、目標値
を５ｐpmとすれば、除去比率＝９０％となることが要求
される。 （残留比率＝１０％）たとえば、再曝気液を循環しない
場合、すなわち、再曝気液循環量を原水の０％にする場
合には、（ａ＝０） 再曝気液循環量を原水量の５０％にする場合には、（ａ
＝0.5 ） 上記のように、再曝気液循環量を原水量の５０％にする
ことにより、窒素の残留比率は17.3％が12.6％に低下
し、（除去比率は82.7％から87.4％に向上する) さらに、再曝気液循環量を原水の１００％にする場合に
は、（ａ＝１） 再曝気液循環量を原水量の１００％にすることにより、
窒素の残留比率は17.6％が 9.9％に低下する。（除去比
率は82.7％から90.1％に向上する) この結果から、再曝気液循環量を原水量の１００％にす
れば良いことが判るから、そのように再曝気液循環量を
変更して運転する。
【００１８】本願発明の硝化脱窒処理を行うに際して、
７式に示されるような式を用いて、 Ａ ＝ ｋ・Ｘ・（１−Ｚ）・（１−Ｙ）・・・・・７式 第１沈澱槽の固液分離状態を示す吸着汚泥の発生比率Ｘ
に応じて、返送汚泥の返送比率Ｚを固定して再曝気液の
循環比率Ｙ（すなわち１−Ｙ）を変動させるか、再曝気
液の循環比率Ｙを固定して返送汚泥の返送比率Ｚ（すな
わち１−Ｚ）を変動させるか、または返送汚泥の返送比
率Ｚ（すなわち１−Ｚ）と再曝気液の循環比率Ｙ（すな
わち１−Ｙ）を変動させて、（１−Ｚ）（１−Ｙ）の積
から７式に基づいてＡを計算することにより処理水の窒
素含有量と目標値との偏差に応じて、より迅速に制御す
ることができる。
７式に示されるような式を用いて、 Ａ ＝ ｋ・Ｘ・（１−Ｚ）・（１−Ｙ）・・・・・７式 第１沈澱槽の固液分離状態を示す吸着汚泥の発生比率Ｘ
に応じて、返送汚泥の返送比率Ｚを固定して再曝気液の
循環比率Ｙ（すなわち１−Ｙ）を変動させるか、再曝気
液の循環比率Ｙを固定して返送汚泥の返送比率Ｚ（すな
わち１−Ｚ）を変動させるか、または返送汚泥の返送比
率Ｚ（すなわち１−Ｚ）と再曝気液の循環比率Ｙ（すな
わち１−Ｙ）を変動させて、（１−Ｚ）（１−Ｙ）の積
から７式に基づいてＡを計算することにより処理水の窒
素含有量と目標値との偏差に応じて、より迅速に制御す
ることができる。
【００１９】
【実施例】下水の最初沈澱池の処理水（有機性廃水）に
ついて、本願発明法と従来のＡ2 Ｏ法、硝化液循環法と
の比較試験結果を表１に示した。
ついて、本願発明法と従来のＡ2 Ｏ法、硝化液循環法と
の比較試験結果を表１に示した。
【表１】 本願発明法の吸着汚泥の発生比率＝３５％、再曝気液循
環量は原水量に対して、１００％、返送汚泥の返送比率
＝３５％、ＭＬＳＳ濃度＝２０００ｐｐｍとし、滞留時
間の合計＝９時間とした。硝化液循環法の硝化液循環量
は原水量に対して１００％、返送汚泥の返送比率＝３５
％、ＭＬＳＳ濃度＝２０００ｐｐｍとし、滞留時間の合
計＝９時間とした。Ａ2 Ｏ法の硝化液循環量は原水量に
対して１００％、返送汚泥の返送比率＝３５％、ＭＬＳ
Ｓ濃度＝２０００ｐｐｍとし、滞留時間の合計＝１５時
間とした。硝化液循環法に比較して、本願発明法は窒素
の除去比率は極めて高く、リンの除去比率も極めて高
い。Ａ2 Ｏ法に比較して、本願発明法は処理時間が短
く、メタノ−ルの添加も必要ないのにもかかわらず、窒
素の除去比率は極めて高く、リンの除去比率も高い。
環量は原水量に対して、１００％、返送汚泥の返送比率
＝３５％、ＭＬＳＳ濃度＝２０００ｐｐｍとし、滞留時
間の合計＝９時間とした。硝化液循環法の硝化液循環量
は原水量に対して１００％、返送汚泥の返送比率＝３５
％、ＭＬＳＳ濃度＝２０００ｐｐｍとし、滞留時間の合
計＝９時間とした。Ａ2 Ｏ法の硝化液循環量は原水量に
対して１００％、返送汚泥の返送比率＝３５％、ＭＬＳ
Ｓ濃度＝２０００ｐｐｍとし、滞留時間の合計＝１５時
間とした。硝化液循環法に比較して、本願発明法は窒素
の除去比率は極めて高く、リンの除去比率も極めて高
い。Ａ2 Ｏ法に比較して、本願発明法は処理時間が短
く、メタノ−ルの添加も必要ないのにもかかわらず、窒
素の除去比率は極めて高く、リンの除去比率も高い。
【００２０】
【発明の効果】 、第１沈澱槽により固液分離した分離液中の有機物を
硝化処理の水素供与体として利用すると共に、第１沈澱
槽により固液分離した吸着汚泥中の有機物を、第２脱窒
槽の水素供与体として利用するので、原水中の有機物が
水素供与体として充分に活用され、Ａ2 Ｏ法のように水
素供与体としてメタノ−ルを添加する必要がなく、経済
的である。 、第１沈澱槽の固液分離状態が良い場合には、第１硝
化槽での硝化率が高くなるので、再曝気液中の窒素含有
量は減少するから、再曝気液循環量を減少させたり、返
送汚泥量を減少させるように制御し、一方、バルキング
により第１沈澱槽の固液分離状態が悪い場合には、第１
硝化槽での硝化率が低くなり、再曝気液中の窒素含有量
は増加するから、再曝気液循環量を増加させたり、返送
汚泥量を増加させるように制御することにより、原水中
の窒素含有量と目標値に応じて、余分な再曝気液の循環
を止めたり、返送汚泥の返送汚泥量を減少させたりする
的確な硝化脱窒処理を可能にし、所要動力の減少とコス
トダウンを可能にする。 嫌気性に維持された第１脱窒槽内でリンの放出が起
り、再曝気槽でリンの吸着が起るので、窒素除去と同時
にリン除去が行われる。
硝化処理の水素供与体として利用すると共に、第１沈澱
槽により固液分離した吸着汚泥中の有機物を、第２脱窒
槽の水素供与体として利用するので、原水中の有機物が
水素供与体として充分に活用され、Ａ2 Ｏ法のように水
素供与体としてメタノ−ルを添加する必要がなく、経済
的である。 、第１沈澱槽の固液分離状態が良い場合には、第１硝
化槽での硝化率が高くなるので、再曝気液中の窒素含有
量は減少するから、再曝気液循環量を減少させたり、返
送汚泥量を減少させるように制御し、一方、バルキング
により第１沈澱槽の固液分離状態が悪い場合には、第１
硝化槽での硝化率が低くなり、再曝気液中の窒素含有量
は増加するから、再曝気液循環量を増加させたり、返送
汚泥量を増加させるように制御することにより、原水中
の窒素含有量と目標値に応じて、余分な再曝気液の循環
を止めたり、返送汚泥の返送汚泥量を減少させたりする
的確な硝化脱窒処理を可能にし、所要動力の減少とコス
トダウンを可能にする。 嫌気性に維持された第１脱窒槽内でリンの放出が起
り、再曝気槽でリンの吸着が起るので、窒素除去と同時
にリン除去が行われる。
【図１】本願発明のフロ−シ−トである。
【図２】従来の硝化液循環法のフロ−シ−トである。
【図３】従来のＡ2 Ｏ法のフロ−シ−トである。
・本願発明法、 図１ （１） 第１脱窒槽 （２） 第１沈澱槽 （３） 第１硝化槽 （４） 第２脱窒槽 （５） 再曝気槽 （６） 第２沈澱槽 （７） 吸着汚泥経路 （８） 再曝気液循環経路 （９） 返送汚泥経路 （10） 余剰汚泥経路 （11） 処理水経路 ・硝化液循環法、図２ （21） 第１脱窒槽 （22） 第１沈澱槽 （23） 第１硝化槽 ・Ａ2 Ｏ法、 図３ （31） 第１脱窒槽 （32） 第１沈澱槽 （33） 第１硝化槽 （34） 第２脱窒槽 （35) 第２硝化槽
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C02F 3/30 C02F 3/34 101
Claims (2)
- 【請求項１】有機物と窒素を含む有機性廃水に返送汚泥
が返送されて脱窒される第１脱窒槽と第１硝化槽の間に
第１沈澱槽を設け、第１脱窒槽の脱窒液を第１沈澱槽に
おいて吸着汚泥と分離液とに固液分離し、その分離液を
第１硝化槽で硝化した後、第１硝化槽の硝化液と第１沈
澱槽の吸着汚泥と再曝気槽より循環した再曝気液の一部
とを第２脱窒槽に供給して脱窒し、第２脱窒槽の脱窒液
を再曝気槽で曝気した再曝気液の残部を固液分離する有
機性廃水の硝化脱窒処理方法において、第１沈澱槽の固
液分離状態が良い場合には、再曝気槽より一部循環され
る再曝気液循環量を減少させ、第１沈澱槽の固液分離状
態が悪い場合には、再曝気槽より一部循環される再曝気
液循環量を増加させることを特徴とする有機性廃水の硝
化脱窒処理方法。 - 【請求項２】有機物と窒素を含む有機性廃水に返送汚泥
が返送されて脱窒される第１脱窒槽と第１硝化槽の間に
第１沈澱槽を設け、第１脱窒槽の脱窒液を第１沈澱槽に
おいて吸着汚泥と分離液とに固液分離し、その分離液を
第１硝化槽で硝化した後、第１硝化槽の硝化液と第１沈
澱槽の吸着汚泥と再曝気槽より循環した再曝気液の一部
とを第２脱窒槽に供給して脱窒し、第２脱窒槽の脱窒液
を再曝気槽で曝気した再曝気液の残部を固液分離する有
機性廃水の硝化脱窒処理方法において、第１沈澱槽の固
液分離状態が良い場合には、再曝気槽より一部循環する
再曝気液循環量を減少させるか、または／および、返送
汚泥量を減少させ、第１沈澱槽の固液分離状態が悪い場
合には、再曝気槽より一部循環する再曝気液循環量を増
加させるか、または／および、返送汚泥量を増加させる
ことを特徴とする有機性廃水の硝化脱窒処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07035296A JP3155458B2 (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 有機性廃水の硝化脱窒処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07035296A JP3155458B2 (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 有機性廃水の硝化脱窒処理方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09253690A JPH09253690A (ja) | 1997-09-30 |
| JP3155458B2 true JP3155458B2 (ja) | 2001-04-09 |
Family
ID=13428961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07035296A Expired - Fee Related JP3155458B2 (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | 有機性廃水の硝化脱窒処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3155458B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5935076B2 (ja) * | 2012-03-15 | 2016-06-15 | 大成建設株式会社 | 水処理装置 |
| WO2022236470A1 (en) * | 2021-05-08 | 2022-11-17 | Nanjing University | System for cleaning wastewater |
-
1996
- 1996-03-26 JP JP07035296A patent/JP3155458B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09253690A (ja) | 1997-09-30 |
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