JP3227554B2

JP3227554B2 - ２価鉄含有排水の処理方法

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Publication number: JP3227554B2
Application number: JP33240394A
Authority: JP
Inventors: 理三木; 裕史嘉森; 英昭矢部
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1994-12-14
Filing date: 1994-12-14
Publication date: 2001-11-12
Anticipated expiration: 2016-11-12
Also published as: JPH08164399A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は排水の生物学的処理、よ
り詳細には、鉄酸化細菌を用いて２価鉄を含む排水を生
物学的に効率的かつ安定的に処理する方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】２価鉄を含む排水は、製鉄業、金属精錬
工業、鉱山などから主として発生する。例えば製鉄業に
おいては、冷延鋼板あるいは亜鉛メッキ、錫メッキなど
により表面処理鋼板を製造する際に大量に発生する。す
なわち、鋼板表面のスケール、汚れ、酸化膜、錆などを
除去するために、硫酸または塩酸により鋼板の洗浄（酸
洗処理）が行われる。また、この他に鋼材の清浄化にも
酸洗処理が広く行われる。これらの鉄鋼材料の酸洗処理
には、濃度３〜２０％程度の塩酸、硫酸などが用いられ
ることが多い。しかし、これらの酸は、一定期間以上使
用し、酸洗能力が低下すると廃棄される。また、鉄鋼材
料は酸洗後、鉄鋼材料に付着している塩酸、硫酸などを
除去するために大量の水によって洗浄されるが、これら
の洗浄水も廃棄される。

【０００３】これらの排水はｐＨが２〜３と低く、ま
た、大量の２価鉄を含んでおり、このまま公共用水域に
放流することはできない。さらに、亜鉛メッキ、錫メッ
キなどの表面処理鋼板の酸洗排水の場合、２価鉄の他
に、亜鉛、錫、クロムなどの金属イオンを含有してい
る。また、良好なメッキ性を得るために用いられる有機
化合物を含有している場合もある。したがって、これら
の金属イオンやＣＯＤによって表示される有機化合物も
２価鉄と同様に除去してから公共用水域に放流する必要
がある。

【０００４】このような排水中の２価鉄の除去方法に
は、大きく分けて物理化学的方法と生物学的方法とがあ
る。

【０００５】物理化学的方法には以下の方法がある。

【０００６】まず、２価鉄を３価鉄まで空気酸化し、水
酸化第二鉄として除去する方法がある。しかし、２価鉄
から３価鉄への酸化速度は、ｐＨが４以下では極めて遅
く、ほとんど反応は進行しない。例えば、Ｗ・スタム、
Ｊ・Ｊ・モルガン著、「一般水質化学」、共立出版、５
００〜５０１頁に記載されているように、１５０日に反
応の５％が進行するのみである。したがって、通常は２
価鉄を含む排水に水酸化カルシウム、炭酸カルシウムな
どのアルカリ剤を添加してｐＨを９〜９．５に維持し、
大量の空気を吹き込んで２価鉄を３価鉄まで空気酸化し
た後、水酸化第二鉄として除去している。なお、水酸化
第二鉄は、ｐＨを４以上にすれば溶解度が５．６ｍｇ／
ｌ以下と小さく、また、沈降性も良好なので処理水への
流出が少ないが、水酸化第一鉄は、ｐＨを９以上にしな
ければ溶解度が５．６ｍｇ／ｌ以下とならず、また、沈
降速度も遅いためほとんど用いられない。

【０００７】さらに、排水に含まれている２価鉄を３価
鉄まで次亜塩素酸ソーダ、過酸化水素などの薬剤やオゾ
ンなどを用いて酸化し、水酸化第二鉄として処理する方
法も広く知られている。

【０００８】次に、生物学的方法には、２価鉄を３価鉄
まで酸化する際に発生するエネルギーを用いて増殖する
鉄酸化細菌を用いる方法がある。鉄酸化細菌は中性・糸
状細菌と酸性・非糸状細菌に大別されるが、ここで用い
る細菌は後者の酸性・非糸状細菌であり、例えば、「土
壌微生物実験法」、養賢堂、３２９〜３３１頁、１９７
５に記載されているように、化学合成独立細菌であるチ
オバチラス・フェロオキシダンス（Ｔｈｉｏｂａｃｈｉ
ｌｌｕｓｆｅｒｒｏｏｘｉｄａｎｓ）が代表的な細菌
である。廃水中の２価鉄を３価鉄までいわゆる鉄酸化細
菌によって酸化する生物学的方法には、特公昭４７−３
８９８１号公報、特公昭５５−１８５５９号公報、特公
昭５５−２２３４５号公報、特公昭５７−４４３９３号
公報記載の方法などが知られている。これらの方法の対
象の廃水は、鉱山、炭鉱、精錬廃水などであり、用いら
れる細菌は、金属鉱山廃水などに存在している鉄酸化細
菌である。また、特開昭６３−５１０７６号公報に記載
されている鉄酸化細菌を用いる方法は、鉄鋼関連の酸洗
工程とメッキ工程から排出された集水ピットに生息して
いるバクテリアの集合体であるスラッジやスライム中の
鉄酸化細菌を利用し、２価鉄を３価鉄まで酸化すると同
時に有機物を除去する方法である。

【０００９】鉄酸化細菌を用いる生物学的方法は、ｐＨ
が２〜３で棲息あるいは活性のある鉄酸化細菌により２
価鉄を含む排水を処理すれば、ｐＨが低い段階で２価鉄
を３価鉄まで迅速に酸化することができる。また、鉄酸
化細菌により２価鉄を含む排水を酸化処理した後ｐＨを
２〜４に調整することにより、３価鉄を水酸化第二鉄と
して回収することが可能である。また、この場合、排水
中の３価鉄は水酸化第二鉄として沈殿除去できるが、排
水に含まれる他の亜鉛、錫などの金属は、水酸化物を作
らない。したがって、鉄のみを他の金属から分離して回
収することが可能である。さらに、鉄酸化細菌を用いる
生物学的方法は、物理化学的方法と比較して、処理コス
トが小さい。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の２価鉄を含む排
水の処理方法は、以下のような課題を有している。

【００１１】まず、物理化学的方法であるが、ｐＨが低
い段階で曝気によって２価鉄を３価鉄まで酸化し、水酸
化第二鉄として回収する方法は、処理速度が極めて遅
く、実用化はほとんど不可能である。２価鉄を含む排水
にアルカリ剤を添加してｐＨを９〜９．５に維持し、大
量の空気を吹き込んで２価鉄を３価鉄まで空気酸化した
後、水酸化第二鉄として回収する方法は、処理水への流
出が少ないという利点がある反面、鉄以外の金属も水酸
化物として析出してしまうため、鉄のみの分離回収がで
きず、また、このスラッジは発生量も大きく、大量のカ
ルシウム化合物、鉄、亜鉛、錫などの水酸化物を含有し
ているため、スラッジの有効利用がほとんど不可能であ
る問題がある。また、２価鉄を薬剤で酸化する方法は、
酸化剤の添加量の制御が難しく処理水質が安定しない
し、２価鉄の濃度が高い場合、酸化剤の処理コストが極
めて高くなる欠点がある。

【００１２】従来の鉄酸化細菌を用いる生物学的方法に
も以下のような課題が残されている。

【００１３】まず、通常、鉄酸化細菌は金属硫化物の鉱
石、とくに黄鉄鉱（ＦｅＳ₂）を含む鉱山からの排水が
生じる場所や製鉄所の酸洗排水ピットに多く見られる。
これらの場所から汚泥やスラッジを採取し、ＦｅＳＯ₄
を中心とした溶液、例えば「土壌微生物実験法」、養賢
堂、３９４頁記載の９Ｋ倍地を用いて鉄酸化細菌を増殖
させ、その後、排水処理に用いることが多い。このよう
な鉄酸化細菌を入手できる場所は、ｐＨが低く、かつ２
価鉄が存在し、好気的雰囲気が保たれている極めて特殊
な地点に限られている。このため、このような環境が無
い場所では鉄酸化細菌を増殖させることがかなり困難で
ある。したがって、鉄酸化細菌を大量に培養する技術を
確立することが実用上重要な課題である。

【００１４】さらに、このような鉄酸化細菌は、数１の
反応式に見られるように金属硫化物を含む環境に生息し
ていることが多い。このため、従来の鉄酸化細菌は、Ｆ
ｅＳＯ₄は酸化できるが、ＦｅＣｌ₂などの塩素イオン
が存在する場合には塩素イオンの阻害を受けやすい欠点
がある。塩素イオンが硝化細菌などある種の細菌の成育
に阻害作用を有することは広く認められているが、鉄鋼
排水の場合、例えばＨＣｌを用いる酸洗排水に対してこ
の鉄酸化細菌を使用すると、塩素イオン濃度としては３
０００〜４０００ｍｇ／ｌ程度が限界であり、これ以上
の塩素イオン濃度になると２価鉄の酸化率が急速に低下
する。したがって、塩素イオン耐性の高い鉄酸化細菌を
大量かつ迅速に培養する技術を確立することが重要な課
題である。

【００１５】

【数１】２ＦｅＳ₂＋２Ｈ₂Ｏ＋７Ｏ₂→ ２ＦｅＳＯ
₄＋２Ｈ₂ＳＯ₄ ２ＦｅＳＯ₄＋２Ｈ₂ＳＯ₄＋Ｏ₂→ ２Ｆｅ₂（ＳＯ
₄）₃＋２Ｈ₂Ｏ

【００１６】特願平６−２２０８２２号明細書には、塩
素イオン耐性がある鉄酸化細菌の増殖方法が記載されて
いる。これは、２価鉄を酸化するとともに塩素イオン耐
性がある鉄酸化細菌は、都市下水や産業廃水の有機物の
処理を行っている活性汚泥から容易に大量に増殖できる
こと、さらに、この鉄酸化細菌は、馴養によって、海水
程度の塩素イオン濃度（２００００ｍｇ／ｌ）があって
も、ｐＨが２〜３の領域で２価鉄を酸化できることに基
づく。

【００１７】しかし、このような鉄酸化細菌を用いる処
理方法にも以下のような課題が残されている。

【００１８】まず、有機物を分解するような従属栄養細
菌と比較すると、鉄酸化細菌は増殖速度が極めて小さ
く、また、フロックを形成する能力が小さい。したがっ
て、曝気槽での鉄酸化細菌の濃度管理が極めて重要であ
る。しかも、従来の処理方法では、図３に示すように、
曝気槽での鉄酸化細菌の濃度は鉄酸化細菌の沈殿池での
沈降性、濃縮性に支配されており、曝気槽での鉄酸化細
菌の高濃度化に限界がある。また、曝気槽のエアレーシ
ョン量が過大であると鉄酸化細菌のフロックが破壊さ
れ、ＳＳとして沈殿池から処理水に流出してしまう。こ
の結果、沈殿池から曝気槽に鉄酸化細菌が返送されない
ため、曝気槽の鉄酸化細菌の濃度が急速に低下する場合
がある。さらに、排水の濃度変動、水量変動、水温変動
が繁雑に起こると、鉄酸化細菌の沈降性が急激に悪化
（バルキング現象）する場合がある。この場合、沈殿池
から鉄酸化細菌のフロックが処理水に流出してしまう。
この結果、やはり、沈殿池から曝気槽に鉄酸化細菌が返
送されないため、曝気槽の鉄酸化細菌の濃度が急速に低
下してしまう。

【００１９】このような課題を解決するためには、沈殿
池を大型化することも考えられるが、バルキング時の沈
殿池の設計手法は確立されておらず、また、設備コスト
の増大を招いてしまう。

【００２０】さらに、従来の鉄酸化細菌を用いる処理方
法は、図３に示すように、主として曝気槽３と沈殿池２
７を用い、曝気槽３で鉄酸化細菌の濃度を維持するため
には、沈殿池２７から鉄酸化細菌を曝気槽３に返送する
必要がある。ところが、沈殿池２７において濃縮された
鉄酸化細菌の濃度が２０〜６０重量％にもなり、しか
も、この大半は鉄の酸化物であるため、沈殿池２７の付
帯設備である沈殿池レーキ、汚泥返送ポンプ２８、返送
用配管の仕様（強度耐酸性、配管流速）の設備コストが
増大してしまう。さらに、鉄酸化細菌が返送用配管で堆
積したり、閉塞が生じ易いなど維持管理上の問題点を有
している。

【００２１】このように、鉄酸化細菌を用いて２価鉄含
有排水を安定的かつ効率的に処理するためには、上述の
課題を解決する必要がある。

【００２２】そこで本発明は、鉄酸化細菌の濃度管理を
容易に行えるとともに、２価鉄を効率的に酸化する処理
方法を確立し、上述の課題を解決する。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明は、曝気槽で鉄酸
化細菌によって２価鉄含有排水中の２価鉄を酸化する２
価鉄含有排水の処理方法において、ｐＨが２〜３である
曝気槽内に形成された３価の水酸化鉄を、孔径１〜２０
ミクロンの膜を用いて分離して、水酸化鉄に付着した鉄
酸化細菌を分離することを特徴とする２価鉄含有排水の
処理方法である。膜分離装置としてセラミックスを素材
とする膜を用いることが好ましい。

【００２４】

【作用】以下、本発明の作用を詳細に説明する。

【００２５】鉄酸化細菌の濃度管理を容易に行うととも
に、２価鉄を効率的に酸化するためには、鉄酸化細菌を
増殖させる曝気槽内に膜分離装置を設置し、処理水と鉄
酸化細菌を分離すればよい。こうすれば、従来の曝気槽
と沈殿池を分離して設置する場合と比較し、より効率的
に、かつ安定して２価鉄を酸化することができる。

【００２６】膜分離装置に用いる膜の孔径は、いわゆる
精密ろか膜（ＭＦ）の孔径で十分であり、１〜２０μｍ
あればよい。これは、鉄酸化細菌自体の大きさは１μｍ
程度であるが、ｐＨが２〜３の曝気槽内には多くの３価
の水酸化鉄が形成されており、この水酸化鉄の大きさが
２０〜５０μｍであり、鉄酸化細菌はこの水酸化鉄に付
着して生息していると考えられるためである。したがっ
て、膜の孔径が２０μｍ以下であれば、鉄酸化細菌と処
理水に分離できる。さらに、曝気槽における鉄酸化細菌
の補足率をあげるためには、膜の孔径を小さくするのが
有効であるが、水の透過率が低下する問題があり、鉄酸
化細菌自体の大きさも１μｍ程度であるため、膜の孔径
は最小１μｍで十分である。通常、排水処理にこのよう
な孔径の精密ろか膜を使用することは難しいとされてい
るが（小山ら、分離膜の汚染対策と洗浄・回生技術、水
処理技術、Ｖｏｌ．３３、Ｎｏ．２、１９９２）、本発
明方法では、３価の水酸化鉄の形成により鉄酸化細菌の
分離回収が可能になる。

【００２７】次に、膜の材質は、曝気槽のｐＨが２〜３
程度に維持されるため、耐酸性があることが必須条件で
ある。また、排水の水温が２０〜４０℃であるため、耐
熱性があること、さらに、曝気槽内で水酸化鉄が形成さ
れ、エアレーションにより流動しているため、耐磨耗性
があることも要求される。膜の材質には、メタル系とし
てステンレス繊維、無機系としてセラミックスやガラス
繊維、有機高分子系としてポリプロピレン、ポリビニル
アルコール、ポリアクリロニトリルなどがあるが、セラ
ミックスは耐酸性、耐磨耗性、耐熱性の点で優れてお
り、最適である。セラミックスの材料としては、シリカ
−アルミナ系の粘土が主体のものが望ましいが、これに
フライアッシュや製鉄所の副産物である高炉水砕スラグ
を混合してもかまわない。

【００２８】本発明の処理方法を実施する前に、まず、
都市下水や産業廃水の有機物の処理を行っている活性汚
泥処理場の活性汚泥から、バッチ処理により鉄酸化細菌
を馴養、増殖する。下水処理場の曝気槽から採取した活
性汚泥を図２に示す鉄酸化細菌処理装置の曝気槽３に投
入し、活性汚泥を沈降させ、上澄液を放流する。既に濃
縮された返送汚泥をそのまま用いてもかまわない。次
に、硫酸第２鉄水溶液（Ｆｅ²⁺濃度：５００〜２０００
ｍｇ／ｌ）およびＮＨ₄−Ｎを５〜２０ｍｇ／ｌ、ＰＯ
₄−Ｐを１〜１０ｍｇ／ｌ程度添加する。その後、曝気
槽３のｐＨを２〜３に制御しながらエアレーションを連
続して行い、混合液のＦｅ²⁺がＦｅ³⁺まで酸化されるこ
とを水質分析によって確認する。この場合、ｐＨを中性
から２〜３程度とするため、ｐＨが中性で活性のある有
機物分解菌はほとんどが死滅する。曝気槽３内でＦｅ²⁺
が９０％以上酸化されたならば、汚泥を沈降させ上澄液
を放流し、先に述べた操作を繰り返す。そして、Ｆｅ²⁺
が９０％以上酸化される時間が２４時間以内となった段
階で、鉄酸化細菌がある程度増殖したとみなし、バッチ
処理から排水の連続処理に移行する。

【００２９】膜分離装置４は円筒型のセラミックス膜、
処理水を排出する排出ポンプ１９、セラミックス内部洗
浄用ブロアから構成されている。さらに、膜分離装置４
は曝気槽３内の散気管上部に設置されており、散気管に
供給されるエアーにより常時セラミックス膜の排水通水
側は洗浄され、セラミックス膜に付着した鉄酸化細菌を
回収する。

【００３０】２価鉄を含有する排水の連続処理は以下の
通り実施する。

【００３１】まず、２価鉄を含有する排水を処理装置の
曝気槽３の水理学的滞留時間（ＨＲＴ）が１２時間にな
るように供給する。続いて、曝気槽３内の膜分離装置４
に接続した排出ポンプ１９を稼働させる。処理水の排出
ポンプ１９は、曝気槽３に設置した液面スイッチ１８と
連動しており、曝気槽３の水位によって制御する。曝気
槽３内の水酸化鉄および鉄酸化細菌は、セラミックス膜
によって流出を阻止される。

【００３２】曝気槽３のエアレーション量は、曝気槽３
のＯＲＰによって制御する。実験結果から、Ｆｅ²⁺がＦ
ｅ³⁺まで９０％以上酸化されれば、曝気槽３のＯＲＰは
＋５５０ｍＶ（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極基準）以上となる。
したがって、曝気槽３のＯＲＰは約＋５５０〜＋６００
ｍＶ（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極基準）の範囲であれば十分で
あり、曝気槽のＯＲＰを＋６００ｍＶ（Ａｇ／ＡｇＣｌ
電極基準）超に維持することは、エアレーション量が過
大と考えられ不経済である。しかし、排水供給当初は曝
気槽３のＯＲＰが＋５５０ｍＶ以下（Ａｇ／ＡｇＣｌ電
極基準）であり、＋５５０ｍＶ以上に維持するのがかな
り困難な場合がある。このような場合は、曝気槽３のＤ
Ｏを指標として、曝気槽３のＤＯが１〜５ｍｇ／ｌに維
持されるように運転する。曝気槽３のＤＯが１〜５ｍｇ
／ｌ存在すれば、ＤＯ不足により鉄酸化細菌が阻害を受
けることは無く、また、曝気槽３のＤＯを５ｍｇ／ｌ超
に維持することはエアレーション量が過大となり、不経
済となる。

【００３３】曝気槽３のＯＲＰを安定して＋５５０ｍＶ
以上に維持できる状態になれば、曝気槽３のＨＲＴが１
２時間→８時間→６時間→４時間→３時間→２時間→１
時間となるように７〜１０日毎に排水の供給量を増加さ
せ、処理性能を検討し、排水のＦｅ²⁺濃度に応じたＨＲ
Ｔを決定すればよい。

【００３４】このようにして、鉄酸化細菌を活性汚泥か
ら増殖させ、排水の２価鉄を安定して３価鉄まで酸化す
ることが可能となる。

【００３５】膜を長期間運転すると、膜面に水酸化鉄に
鉄酸化細菌が付着した濁質が付着して透過水量の低下を
招くため、定期的に膜面を洗浄し、濁質を除去する必要
がある。膜面を洗浄する方法には、大きく分けて物理的
洗浄法と薬品を用いる化学的洗浄法がある。

【００３６】物理的洗浄法としては、空気によるセラミ
ックス膜の排水通水側および排水排出側からのフラッシ
ング法が有効である。空気によるセラミックス膜の排水
通水側からの洗浄としては、ＯＲＰによって制御される
補助ブロアによる膜面洗浄方法が好ましい。すなわち、
膜分離装置を補助ブロアの散気管上部に設置し、エアレ
ーションによって膜面を連続的に洗浄するとともに、逆
洗用ブロアを利用して空気によりセラミックス膜内部か
ら洗浄する膜面洗浄方法である。逆洗用ブロアはタイマ
ーにより１時間毎に３０秒〜１分稼働し、高圧空気によ
ってセラミックス膜の排水排出側から膜面を連続的に洗
浄する。ここで、洗浄用のガスは空気に限らず、酸素を
含有している不活性ガスも使用可能である。

【００３７】物理的洗浄法のみによって透過水量の低下
を防げないときは、酸によって、セラミックス膜の排水
通水側および排出側からのフラッシングを行う。膜に付
着する成分は鉄酸化物であるので、酸によって容易に付
着物を溶解させることができる。この場合、膜分離装置
を曝気槽から引き出し、硫酸などによってセラミックス
膜外部および内部からフラッシングすることも可能であ
るが、簡易な洗浄も可能である。すなわち、曝気槽のｐ
Ｈ調整用の硫酸の一部をセラミックス膜内部に間欠的に
添加して洗浄するのである。これによって、膜面の閉塞
による透過水量の低下をほぼ完全に防ぐことができる。

【００３８】従来は曝気槽の鉄酸化細菌の濃度は、沈殿
池での鉄酸化細菌の沈降性によって決定されていた。し
かし、本発明では沈殿池に代えて膜分離装置を用いるの
で、曝気槽の鉄酸化細菌の濃度は鉄酸化細菌の沈降性と
無関係になり、曝気槽の鉄酸化細菌の高濃度化が容易と
なる。この結果、曝気槽の鉄酸化細菌の濃度を従来と比
較して２〜３倍に維持することが可能となる。このた
め、曝気槽の容積は従来と比較して１／２〜１／３に小
型化できる。

【００３９】また、本発明では沈殿池が不要となるた
め、沈殿池に付随する汚泥返送ポンプ、返送汚泥配管、
沈殿部のレーキが不要となり、設備費が削減できる。

【００４０】さらに、鉄酸化細菌のバルキングの対策を
考慮する必要が無くなり、また、配管の閉塞や磨耗など
のトラブルも無くすことができるため、維持管理が極め
て容易となる。

【００４１】

【実施例】本発明の方法を、製鉄所から発生する表面処
理鋼板排水の処理に実施した。排水はｐＨが２〜３、Ｆ
ｅ²⁺濃度が３００〜１５００ｍｇ／ｌで平均５００ｍｇ
／ｌ、Ｃｌ^-濃度が２００〜１５００ｍｇ／ｌで平均５
００ｍｇ／ｌ、また、亜鉛イオンを２０００〜３０００
ｍｇ／ｌ、錫イオンを５０〜１００ｍｇ／ｌ、３価クロ
ムイオンを５０〜１００ｍｇ／ｌ程度含有しており、水
温は１０〜３５℃程度であった。

【００４２】まず、図２に示す処理装置の曝気槽３に、
都市下水の有機物の処理を行っている下水処理場の活性
汚泥（活性汚泥濃度：１０００ｍｇ／ｌ）を投入し、沈
殿させ、上澄液を投棄した後、バッチ処理により鉄酸化
細菌を馴養した。すなわち、曝気槽のｐＨを３．０に制
御し、Ｆｅ²⁺濃度が５００ｍｇ／ｌ、塩素イオン濃度が
５００ｍｇ／ｌ、亜鉛イオンが３００ｍｇ／ｌ、錫イオ
ンが１００ｍｇ／ｌ、３価クロムイオンが１００ｍｇ／
ｌの人工排水を添加し、エアレーションを行った。

【００４３】エアレーションは、曝気槽３のＤＯを３ｍ
ｇ／ｌと設定して、ＤＯによってブロアにより制御し
た。曝気槽３のｐＨは、１０％硫酸１６および１０％Ｎ
ａＯＨ１５によって３．０に制御した。窒素、リンは、
それぞれ１０ｍｇ／ｌずつ曝気槽３に添加した。

【００４４】曝気槽３に人工排水を供給してから１４日
後に、曝気槽３のＯＲＰが＋５５０ｍＶ以上となり、処
理水のＦｅ²⁺が１０ｍｇ／ｌ以下となった。この段階
で、再び曝気槽３の汚泥を沈殿させ、上澄液をすて、同
じ人工排水を供給した。この操作を繰り返すと、２４時
間以内に処理水のＦｅ²⁺が１０ｍｇ／ｌ以下となった。

【００４５】この段階で、バッチ処理から膜分離装置を
用いる本発明の処理に移行した。

【００４６】膜分離装置４の膜としては、シリカ−アル
ミナ系の孔径が２０μｍのセラミックス膜を用いた。膜
の逆洗用ブロア２２はタイマー２６により１時間毎に３
０秒稼働し、１〜５ｋｇ／ｃｍ²の空気によってセラミ
ックス膜の排水排出側から膜面を連続的に洗浄した。

【００４７】また、連続運転においては、曝気槽３のＯ
ＲＰを＋５５０ｍＶと設定して、ＯＲＰによってベース
ブロア７を制御した。

【００４８】さらに、曝気槽３のＨＲＴを７日毎に１２
時間→８時間→４時間→３時間→２時間→１時間→３０
分→１５分となるように短縮し、連続処理を行い、それ
ぞれのＨＲＴでの処理性能を評価した。この結果、連続
処理の処理水は、表１に処理水質を示すようにどのＨＲ
Ｔの条件においてもＦｅ²⁺が１５ｍｇ／ｌ以下まで除去
されており、ＣＯＤも１５ｍｇ／ｌ以下と良好であっ
た。曝気槽３中の鉄酸化細菌の濃度は、ＭＬＶＳＳ（Ｍ
ｉｘｅｄｌｉｑｕｏｒｖｏｌａｔｉｌｅｓｕｓｐ
ｅｎｄｅｄｓｏｌｉｄｓ：有機性浮遊物質）として３
００００〜６００００ｍｇ／ｌまで上昇し、バルキング
現象がないため、鉄酸化細菌を高濃度に維持することが
容易であった。

【００４９】

【表１】（データ；１０〜１２個の平均値）

【００５０】

【発明の効果】本発明は都市下水や産業排水の活性汚泥
から増殖させた鉄酸化細菌を曝気槽内に高濃度に維持で
きるため、Ｆｅ²⁺を含有する排水を効率的、安定的に処
理できるとともに、設備のコンパクト化が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の２価鉄含有排水の処理方法を示す図で
ある。

【図２】実施例に用いた処理装置を示す図である。

【図３】従来の２価鉄含有排水の処理方法を示す図であ
る。

【符号の説明】

１原水槽２原水供給ポンプ３曝気槽４膜分離装置５ＯＲＰセンサー６ＯＲＰ制御装置７ベースブロア８補助ブロア９流量計１０流量計１１ｐＨセンサー１２ｐＨ制御装置１３アルカリ供給ポンプ１４酸供給ポンプ１５１０％ＮａＯＨ１６１０％硫酸１７ＤＯセンサー１８液面スイッチ１９排出ポンプ２０吸引圧力計２１処理水槽２２逆洗用ブロア２３流量計２４電磁弁２５圧力計２６タイマー２７沈殿池２８汚泥返送ポンプ２９排出ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭63−49298（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−263698（ＪＰ，Ａ) 特開平４−363196（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−7994（ＪＰ，Ａ) 特公昭47−38981（ＪＰ，Ｂ１) 特公昭55−18559（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C02F 3/12,3/34

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】曝気槽で鉄酸化細菌によって２価鉄含有
排水中の２価鉄を酸化する２価鉄含有排水の処理方法に
おいて、ｐＨが２〜３である曝気槽内に形成された３価
の水酸化鉄を、孔径１〜２０ミクロンの膜を用いて分離
して、水酸化鉄に付着した鉄酸化細菌を分離することを
特徴とする２価鉄含有排水の処理方法。
【請求項２】膜分離装置としてセラミックスを素材と
する膜を用いることを特徴とする請求項１記載の２価鉄
含有排水の処理方法。