JP3737288B2 - Wastewater treatment system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、下水等の被処理水中に含まれる有機物のみならず、窒素やリンをも同時に効率よく除去するための排水処理システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図5は従来の排水処理システムを示すフローシート図であり、同図において、1は流入する被処理水中の固形物(懸濁物質)を重力沈降させて固液分離する最初沈殿池、2は最初沈殿池1から分離液を導入し、該分離液中のBODを利用して脱窒・脱リンを同時に行うための浮遊汚泥方式の反応槽であり、この反応槽2は、嫌気槽3と無酸素槽4と好気槽5とを備えた構成となっている。かかる反応槽2において、嫌気槽3と無酸素槽4のそれぞれの槽内には攪拌手段(図示せず)が配置され、且つ、好気槽5内には曝気手段(図示せず)が配置されている。
【0003】
6は好気槽5内の混合液を無酸素槽4に循環させるための循環手段、7は好気槽5から流出する混合液を導入して処理水と汚泥とに固液分離する最終沈殿池、8は最終沈殿池7で固液分離された汚泥の一部を嫌気槽3に返送するための返送汚泥管路であり、前記最終沈殿池7は固液分離された汚泥の一部を余剰汚泥として引き抜くための余剰汚泥引抜手段(図示せず)を有している。
【0004】
次に動作について説明する。
まず、最初沈殿池1に被処理水が流入することにより、その最初沈殿池1では被処理水中の固形物が重力沈降して固液分離され、その分離液が嫌気槽3に導入される。この嫌気槽3には、最終沈殿池7から返送汚泥管路8を介して汚泥の一部が返送されていることにより、その返送汚泥と前記分離液が接触する。この際、前記返送汚泥に含まれるリン蓄積菌は、被処理水中の溶解性BOD(主に揮発性有機酸)を取り込むと同時に、菌体内に蓄積していたリンを放出する。その後、嫌気槽3の流出水は無酸素槽4に導入され、ここでは、後段の好気槽5で酸化された酸化態窒素を含む混合液が循環されて無酸素状態で接触させる。この際、汚泥中に含まれる脱窒細菌が被処理水中のBODを利用して脱窒を行い、酸化態窒素は窒素ガスとして除去される。さらに、無酸素槽4の流出水は好気槽5に導入され、好気状態下で被処理水中のBODは酸化分解されると共に、汚泥中に含まれる硝化細菌によりアンモニア態窒素が硝化され、また、リンはリン蓄積菌により過剰に再摂取され液相中から除去される。
【0005】
好気槽5から流出する混合液は、最終沈殿池7に導入されて処理水と汚泥とに固液分離され、処理水は消毒後に放流され、汚泥は返送汚泥管路8を介して嫌気槽3に一部返送される。なお、最終沈殿池7で固液分離された汚泥の一部は余剰汚泥として汚泥処理工程で処理される。この際、前記余剰汚泥を一旦最初沈殿池1に移送し、初沈汚泥と共に汚泥処理工程で処理してもよい。かかる廃水処理方法は、いわゆる嫌気・無酸素・好気法と呼ばれ、近年、国内外を問わず多く実用化されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来の嫌気・無酸素・好気法を利用した排水処理システムは以上にように構成され、窒素の除去は比較的安定で且つ高効率に達成できる。しかしながら、リン除去に関しては、嫌気槽3でのリン蓄積菌のリン放出が不安定で好気槽5での十分なリン除去が得られないという課題があった。その原因としては、流入する排水の有機物(BOD)濃度が低い、排水水質の変動が大きい、好気槽での酸化が進み返送汚泥を介して酸化態窒素が嫌気槽に持ち込まれる、雨水の流入により排水が希薄になるなどが挙げられる。さらには、嫌気・無酸素・好気法を利用した場合、反応槽2の容積が従来の標準活性汚泥法の数倍必要となり、処理施設の建設費が大きく嵩み、より広いスペースが必要になるという課題があった。また、上記従来の排水処理システムでは、まず、最初沈殿池1において、被処理水中の固形物を重力沈降により自然分離させるので、流出水質が安定せず、最初沈殿池1での被処理水の滞留時間を必要以上に長くしなければならず、このため、システム全体が大型化すると共に、処理効率が悪いという課題があった。また、嫌気槽におけるリン蓄積菌のリン放出に有効なBOD(有機炭素源)を、いかに効率よく確保して供給できるかという課題があった。
【0007】
本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、とくに既存の標準活性汚泥処理施設において増設することなく、容易な改造を行うことにより、BODのみならず窒素・リンをも合わせて効率よく同時除去が行える排水処理システムを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る排水処理システムは、濾材洗浄手段を備え、流入する被処理水中の懸濁物質を固液分離する濾過装置と、攪拌手段を備え、前記濾過装置から濾過水を導入する無酸素槽と、曝気手段を備え、前記無酸素槽から流出する混合液を導入して活性汚泥処理を行う好気槽と、この好気槽内の混合液の一部を前記無酸素槽に循環させる循環手段と、前記好気槽から流出する混合液を導入して処理水と汚泥とに固液分離する固液分離装置と、前記濾過装置から排出される汚泥を導入して調質する汚泥調質槽と、攪拌手段を備え、前記汚泥調質槽から排出される分離液および前記固液分離装置で分離された分離汚泥の一部を導入する嫌気槽と、この嫌気槽からの流出水を前記無酸素槽に導入する導入手段とからなるものである。
【0009】
本発明に係る排水処理システムの嫌気槽は、汚泥調質槽から調質汚泥の一部を導入するようになっているものである。
【0010】
本発明に係る排水処理システムの濾過装置は、浮遊性濾材が充填され、且つ、被処理水を上向流で濾過する高速固液分離装置から成っているものである。
【0011】
本発明に係る排水処理システムの好気槽は、微生物を担持する担体を用いた活性汚泥処理槽から成っているものである。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1による排水処理システムを示すフローシートであり、図5と同一または相当部分には同一符号を付して重複説明を省略する。図1において、10は被処理水を受け入れて当該被処理水中の懸濁物質を固液分離するための濾過装置、11はその濾過装置10から固液分離後の濾過水を無酸素槽4に導入する濾過水管路、12は前記濾過装置10から固液分離により生じる汚泥(汚泥混合液)を汚泥調質槽13に導入するための汚泥管路であり、前記汚泥調質槽13は、前記濾過装置10から導入した汚泥を酸発酵させる汚泥酸発酵槽、もしくは前記汚泥を濃縮する汚泥濃縮槽から成るもので、要するに、濾過装置10からの導入汚泥を酸発酵させたり濃縮したりして嫌気状態下で調質するものである。14は汚泥調質槽13から汚泥調質後の分離液を嫌気槽3に導入する分離液管路、15は汚泥調質槽13から調質汚泥を汚泥処理工程に導くための調質汚泥管路である。
【0013】
図2は図1中の濾過装置10の詳細構成を示す断面図であり、同図において、21は濾過装置10の本体となる固液分離槽であり、この固液分離槽21内は、被処理水の流入ゾーンを兼ねた槽内下部の沈殿ゾーン22と、この沈殿ゾーン22の上部に濾材支持用のグレーチング23で仕切られた濾材充填ゾーン24と、この濾材充填ゾーン24の上部に濾材押え用のグレーチング25で仕切られた槽内上部の上澄ゾーン26とが形成されている。
【0014】
27は前記沈殿ゾーン22に被処理水を供給するための原水供給手段であり、この原水供給手段27は、原水流入管27aと原水ポンプ27bと原水弁27cとから成っている。なお、27dは前記沈殿ゾーン22における前記原水流入管27aの下向き開口端の下方に配置された邪魔板である。
【0015】
28は前記沈殿ゾーン22の底部に沈殿した汚泥を図1中の汚泥調質槽13に導入させるための汚泥管路12に設けられた排泥弁、29は前記濾材充填ゾーン24に充填された浮遊性濾材であり、この濾材29としては、例えばプラスチック製など比重1以下で中空状の浮遊性濾材が用いられる。また、前記濾材29は単なる貫通円筒中空状をなしたプラスチック製の浮遊性濾材、もしくは、その浮遊性濾材の内外全面がネジ状や凹凸状に形成されて表裏面積の拡大を図ったものの何れであってもよい。
【0016】
30は前記浮遊性濾材29を洗浄するための濾材洗浄手段であり、この濾材洗浄手段30は、沈殿ゾーン22における濾材支持用のグレーチング23の下部近傍に配置された洗浄空気管30aと、この洗浄空気管30aに設けられた洗浄弁30bと、前記洗浄空気管30aが接続された洗浄ブロア30cとを備え、前記洗浄弁30bの開弁時における前記洗浄ブロア30cの稼動によって、前記洗浄空気管30aが濾材充填ゾーン24に向って洗浄空気を吹き出す構成となっている。
【0017】
31は固液分離槽21の槽内上部(上澄ゾーン26)に配置されて濾過水を流入させる越流トラフであり、この越流トラフ31内は前記濾過水管路11によって図1中の無酸素槽2内に接続されている。
【0018】
以上のように構成された濾過装置10は、原水供給手段27によって固液分離槽21の槽内下部に被処理水が供給されることにより、その被処理水は、前記固液分離槽21内で上向流となって濾材充填ゾーン24を上昇通過し、該通過時に被処理水中の懸濁物質が浮遊性濾材29で効率よく捕捉されるようになっている。従って、前記濾過装置10は被処理水を上向流で濾過する高速固液分離装置となっている。
【0019】
図3は図1中の反応槽2の具体構成例を示す断面図であり、同図において、32は嫌気槽3内に配置された攪拌手段、33は嫌気槽3から流出する混合液を無酸素槽4に導入する導入手段、41は無酸素槽4内に配置された攪拌手段、42は無酸素槽4から流出する混合液を好気槽5に導入するための導入手段、51は好気槽5内に配置された曝気手段、52は好気槽5内に充填されて微生物を担持する微生物担体である。
【0020】
この微生物担体52は、例えばポリビニルアルコールなどに代表されるように微生物を包括して固定化する担体材料、もしくは浮遊性を有する多孔性の素材など、微生物の担持機能を有するものを用いるが、その形状は特定されるものでなく、また、担体材質は無機性物質および有機性物質のいずれも適用可能である。かかる微生物担体52を用いて好気槽5で活性汚泥処理を行うが、この好気槽5の混合液は循環手段6によって微生物担体52と共に無酸素槽4に循環されるようになっている。循環手段6は主にエアリフトポンプや水中ポンプなどの移送装置と移送管路とからなるものである。
【0021】
なお、好気槽5と無酸素槽4とでは微生物担体52を個別的に利用するようにしてもよく、また、無酸素槽4では微生物担体52を利用しなくてもよく、そのいずれの場合も、好気槽5の微生物担体52が無酸素槽4に循環しないようにして、好気槽5の混合液のみを無酸素槽4に循環させるようにすればよい。
【0022】
次に動作について説明する。
被処理水は、まず濾過装置10に流入する。即ち、被処理水は、図2中の原水ポンプ27bによって固液分離槽21の槽内下部に供給されることにより、その固液分離槽21内に流入した被処理水は、上向流となって濾材充填ゾーン24を上昇通過し、その通過時に被処理水中の懸濁物質が浮遊性濾材29で効率よく捕捉される。そして、前記濾材充填ゾーン24を上昇通過した上澄ゾーン26の濾過水は、越流トラフ31から濾過水管路11を介して無酸素槽4に流入する。この無酸素槽4には、後段の好気槽5からNOX −N(酸化態窒素)を含んだ混合液が循環手段6を介して循環していることにより、その無酸素槽4では、攪拌手段41による無酸素攪拌状態下で、前記循環混合液中のNOX −Nが微生物の作用によって脱窒される。
【0023】
ここで、無酸素槽4の運転のケースでは、当該無酸素槽4内に混合液中の酸化還元電位ORPを測定するORPセンサーを設置し、この値(ORPの範囲は概ね±0〜−300mV)に基づいてORP計、コンピュータによって循環水量を制御し、槽内を無酸素状態に保持させることが望ましい。循環水量は流入する廃水量の2倍量を基本としたが、ORPが高くなる(好気状態)と、循環水量を減少させ、ORPが低くなる(嫌気状態)と、循環水量を増加させる。概ね循環水量は流入する廃水量の1.5〜4.0倍が目安となる。また、循環水量ではなく好気槽5の曝気風量をコントロールして、無酸素状態を保持させてもよい。なお、嫌気槽3及び無酸素槽4に設けられた攪拌手段32,41は、主に攪拌羽根を備えた機械攪拌装置を用いるが、酸素供給を抑えて水流を発生させるものであればよい。
【0024】
上述のように無酸素槽4で脱窒処理された混合液は好気槽5に導入される。ここでの移流方法もオーバーフローを基本とするが、微生物担体52を循環させる場合には、当該微生物担体52が移流できる方式であれば、これにとらわれるものではない。
好気槽5に導入された混合液は、無酸素槽4からの残存BODの酸化分解、硝化細菌による窒素成分の硝化及びリン蓄積菌によるリンの過剰摂取を行わせるために、曝気手段51で曝気されて好気性処理される。
【0025】
この好気槽5の運転も、ここでは当該槽内にDOセンサー(溶存酸素濃度計)を設置し、この測定値(DO値の範囲は概ね0.5〜5mg/L)に基づいてDO計、コンピュータによって曝気ブロアの回転数を自動的に制御し、送風量を調整する。つまり、DO濃度が低い場合は送風量を増加させ、高い場合は送風量を減少させる。また、この指標はORP及びpHでも行うことができる。ORPの場合は概ね+50〜+300mVの範囲で、DOと同様に低い場合は送風量を増加させ、高い場合は送風量を減少させる。pHの場合は概ね6.4〜7.2の範囲で、DO、ORPとは逆に低い場合は送風量を減少させ、高い場合は送風量を増加させることが望ましい。このような操作を行うことにより、好気槽5内で安定した効率的な残存BODの酸化分解、窒素の硝化及びリンの過剰摂取除去が行えるわけである。なお、送風量は曝気ブロアの回転数と限らず、電動弁の操作やブロアの運転台数で調整してもよい。
【0026】
本発明では、反応槽2の容積の縮小化を図る目的で、無酸素槽4及び好気槽5での微生物保持量を高めるため上述のように微生物担体52を利用している。ここで、前記微生物担体52の利用により、無酸素槽4と好気槽5の両槽における浮遊汚泥MLSS濃度を1500〜2000mg/Lに保持した場合、微生物担体52に付着した汚泥(担体への汚泥付着量7000〜15000mg/L)を加味した全体(実質)のMLSS濃度は4000〜5000mg/Lに保持できる。また、前記微生物担体52がスポンジ担体の場合における無酸素槽4及び好気槽5での全(実質)MLSS濃度の計算例を以下に示す。
【0027】
このように、硝化・脱窒にかかわる無酸素槽4及び好気槽5の全MLSS濃度は2倍以上保持できるため、汚泥滞留時間(SRT)を十分に確保でき、硝化菌のような増殖速度の遅い微生物を多く保持することが可能となった。さらに、脱窒工程においても汚泥濃度が高いことから、流入水や好気槽5内の混合液が流入しても無酸素槽4では短時間で無酸素状態になり、脱窒処理の効率が図れる。
【0028】
好気槽5から流出する混合液(処理水)は、微生物担体52が分離された後、固液分離装置7で汚泥と上澄水に分離される。そのため、固液分離槽7に流入する好気槽5からの混合液のMLSSは1500〜2000mg/Lであり、従来の標準活性汚泥施設での沈殿池で十分に固液分離できる。そして、前記固液分離槽装置7で固液分離された上澄水は消毒槽で滅菌処理されて系外に放流される。なお、前記固液分離装置7としては、重さを利用した沈殿機構のほかに膜を利用した分離機構を採用してもよい。
【0029】
また、前記固液分離装置7で分離した汚泥の一部は、水中ポンプやエアリフトポンプなどにより返送汚泥管路8を介して嫌気槽3に返送すると共に、余剰汚泥は引き抜かれて汚泥処理・処分される。
【0030】
嫌気槽3へは上記返送汚泥以外に、濾過装置10の汚泥を導入して調質する汚泥調質槽13からの調質分離液が適宜導入される。返送汚泥と調質分離液は嫌気槽3内で攪拌手段32により攪拌混合された後、順次導入手段33を介して無酸素槽4に導入される。導入手段33としては、水中ポンプやエアリフトポンプなどを用いてもよいし、嫌気槽3と無酸素槽4が隣接する場合には、オーバーフローさせたり隔壁の開口を利用して移流させてもよい。ただし、いずれの方式においても嫌気槽3を十分に嫌気状態に保つため、無酸素槽4の混合液が嫌気槽3に逆流することは避けなければならない。
【0031】
以上のような排水処理プロセスにおいて、前記濾過装置10の固液分離槽21では、図2中の原水ポンプ27bの運転を停止し、濾材洗浄手段30を稼動させて洗浄空気管30aから吹き出す洗浄空気で濾材29を洗浄することにより、当該濾材29で捕捉された懸濁物質が濾材29から分離し、排泥弁28を開けることにより、濾過装置10内に残存する懸濁液と共に当該懸濁物質を含む汚泥(汚泥混合液)が汚泥管路12から汚泥調質槽13に導入され、この汚泥調質槽13では、導入汚泥を嫌気状態下で調質する。この調質には、処理汚泥減量化のための濃縮や汚泥成分(有機物)の低分子化を目的とした酸発酵が含まれる。その調質により、有機物を低分子化させる有機酸発酵が行われ、その結果、VFA(主に炭素数2〜5の揮発性有機酸)が分離して水中に溶出する。そして、このVFAを含む調質分離水を嫌気槽3に導入し、嫌気槽3の汚泥中に含まれるリン蓄積菌のリン放出に利用される。
【0032】
即ち、濾過装置10の固液分離槽21ではSS除去率が高いので、その固液分離槽21から汚泥を導入する汚泥調質槽13では多量の溶解性有機物及び有機酸が生成され、その溶解性有機物や有機酸を含む酸発酵液が嫌気槽3に送られることにより、嫌気槽3では、前記溶解性有機物や有機酸を利用してリン蓄積菌が多量のリンを放出する。
【0033】
ここで、リン除去の前反応であるリン放出反応は、添加される有機酸の影響を受けるので、リン放出を十分に行わせるには如何に多量の溶解性有機物、とりわけ有機酸を添加できるかが重要なポイントである。また、本発明では、被処理水(汚水)を上述のように濾過装置10に流入させて嫌気槽3には投入しないので、MLSS濃度を高く保持でき、また流入水質の変動による影響を受けないので安定した嫌気状態が保たれ、このためリン放出が容易となるのも本発明の特徴である。加えて、本発明は、被処理水を濾過装置10で十分に固液分離するため、通常の最初沈殿池に比べSS除去率が高く、その分、汚泥量が増えることになる。また、濾過装置10の洗浄や汚泥引抜は頻繁に行われないため、濾過装置10内の汚泥は滞留している間に嫌気状態となる。これにより、汚泥調質槽13では多量で嫌気状態にある濾過装置10の汚泥を導入するため、有機酸発酵が促進されやすく、VFAも十分に確保できるという特徴がある。
【0034】
次に、被処理水を従来の最初沈殿池に流入させた場合と本発明の濾過装置10(高速固液分離装置21)に流入させた場合の実験結果による性能比較を以下に示す。
【0035】
以上説明した実施の形態1によれば、被処理水を先ず濾過装置(高速固液分離装置)10に流入させ、流入した被処理水を上向流で濾過するので、被処理水の固液分離を高速で効率よく行うことができ、排水処理システム全体のコンパクト化が実現できるという効果がある。
また、前記濾過装置10ではSS除去率が高くなるので、その濾過装置10から汚泥を導入する汚泥調質槽13では多量の有機酸などの溶解性有機物を生成させることができるという効果がある。
さらには、前記汚泥調質槽13から嫌気槽3に多量の有機酸などの溶解性有機物を流入させ、且つ、前記嫌気槽3には被処理水(汚水)を流入させないので、嫌気槽3を高MLSS濃度に保持でき、また流入水質の変動による影響を受けないので安定して嫌気状態が保たれ、このため、嫌気槽3でのリン放出が安定して行われ、リン除去効率が大幅に向上するという効果がある。
【0036】
実施の形態2.
図4は本発明の実施の形態2による排水処理システムを示すフローシートであり、図1および図3と同一または相当部分については同一符号を付して重複説明を省略する。図4において、15aは調質汚泥管路15から分岐して汚泥調質槽13からの調質汚泥の一部を嫌気槽3に導入する調質汚泥導入管路である。即ち、上述した実施の形態1では、汚泥調質槽13の調質分離液のみを嫌気槽3に導入するようにしたが、この実施の形態2では、前記調質分離液と共に調質汚泥の一部をも嫌気槽3に導入するようにしたものである。
【0037】
この実施の形態2によれば、嫌気槽3に汚泥調質槽13から調質汚泥を導入することによって、その調質汚泥は低分子化した有機物質を豊富に含有しているため、嫌気槽3でのリン蓄積菌のリン放出を安定して効率よく行わせることができるという効果がある。
【0038】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、嫌気槽・無酸素槽・好気槽を備えた排水処理システムにおいて、被処理水を嫌気槽には流入させずに濾過装置に流入させるので、その濾過装置では被処理水の滞留時間を従来の最初沈殿池の場合に比して大幅に短縮でき、このため、システム全体のコンパクト化が実現できるという効果がある。また、前記濾過装置ではSS除去率が高くなり、その汚泥を汚泥調質槽に導入するので、汚泥調質槽では多量の溶解性有機物や有機酸が生成されるという効果がある。さらには、前記汚泥調質槽から前記多量の溶解性有機物や有機酸を嫌気槽に流入させ、当該嫌気槽には上述のように被処理水を流入させないので、嫌気槽を高MLSS濃度に保持でき、また流入水質の変動による影響を受けないので安定して嫌気状態が保たれ、このため、リン放出を安定して行わせることができ、その結果、リン除去効率を大幅に向上させることができるという効果がある。
【0039】
本発明によれば、嫌気槽に汚泥調質槽から調質汚泥の一部を導入することによって、その調質汚泥は低分子化した有機物質を豊富に含有しているため、嫌気槽でのリン蓄積菌のリン放出を一層効率的に行わせることができるという効果がある。
【0040】
本発明によれば、浮遊性濾材が充填され、且つ、被処理水を上向流で濾過する高速固液分離装置から成る濾過装置としたことにより、被処理水中に含まれる懸濁物質を前記濾材で効率よく捕捉除去することができ、高速固液分離機能を一層高めることができるという効果がある。また、前記濾材は洗浄時において自由に流動するので、大きな濾材洗浄効果を得ることができる。
【0041】
本発明によれば、微生物を担持する微生物担体を用いた活性汚泥処理槽によって好気槽が構成されていることにより、混合液(MLSS)濃度を通常より低くしても十分に好気性生物学的水処理を行うことができ、後段の固液分離装置への負荷を軽減でき、また好気槽の混合液を無酸素槽へ循環させることにより、効率よく窒素除去することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1による排水処理システムを示すフローシートである。
【図2】図1中の濾過装置の詳細構成を示す断面図である。
【図3】図1中の反応槽の具体構成例を示す断面図である。
【図4】本発明の実施の形態2による排水処理システムを示すフローシートである。
【図5】従来の排水処理システムを示すフローシートである。
【符号の説明】
3 嫌気槽
4 無酸素槽
5 好気槽
6 循環手段
7 固液分離装置(沈殿池)
10 濾過装置(高速固液分離装置)
13 汚泥調質槽
29 浮遊性濾材
30 濾材洗浄手段
32,41 攪拌手段
33,42 導入手段
51 曝気手段
52 微生物担体(担体)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wastewater treatment system for efficiently removing not only organic substances contained in treated water such as sewage but also nitrogen and phosphorus simultaneously.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 is a flow sheet diagram showing a conventional wastewater treatment system, in which 1 is a first sedimentation basin in which solids (suspended substances) in the treated water flowing in are gravity settled and separated into solid and liquid. This is a floating sludge type reaction tank for introducing a separation liquid from the first sedimentation basin 1 and simultaneously performing denitrification and dephosphorization using BOD in the separation liquid. An anaerobic tank 4 and an
[0003]
6 is a circulating means for circulating the mixed solution in the
[0004]
Next, the operation will be described.
First, when the water to be treated flows into the first sedimentation basin 1, the solids in the water to be treated are gravity settled and separated into solid and liquid in the first sedimentation basin 1, and the separated liquid is introduced into the
[0005]
The mixed liquid flowing out from the
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
A conventional wastewater treatment system using an anaerobic / anoxic / aerobic method is configured as described above, and nitrogen removal can be achieved relatively stably and with high efficiency. However, with regard to phosphorus removal, there has been a problem that the phosphorus release of the phosphorus accumulating bacteria in the
[0007]
The present invention has been made to solve the above-described problems. In particular, the present invention can be easily modified without increasing the number of existing standard activated sludge treatment facilities, so that not only BOD but also nitrogen and phosphorus can be combined. The purpose is to provide a wastewater treatment system that can be removed simultaneously and efficiently.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The wastewater treatment system according to the present invention comprises a filter medium cleaning means, a filtration device for solid-liquid separation of suspended substances in the inflowing water, and an agitation means, and an oxygen-free tank for introducing filtrate water from the filtration device And an aerobic tank having aeration means for introducing the mixed liquid flowing out from the anaerobic tank to perform activated sludge treatment, and a circulation for circulating a part of the mixed liquid in the aerobic tank to the anoxic tank Means, a solid-liquid separation device that introduces the mixed liquid flowing out from the aerobic tank and separates it into treated water and sludge, and sludge tempering that introduces and refines the sludge discharged from the filtration device An anaerobic tank comprising a tank and an agitation means, and introducing a part of the separated liquid discharged from the sludge tempering tank and the separated sludge separated by the solid-liquid separator, and the effluent from the anaerobic tank And introducing means for introducing the oxygen-free tank.
[0009]
The anaerobic tank of the waste water treatment system according to the present invention is configured to introduce a part of the conditioned sludge from the sludge conditioned tank.
[0010]
The filtration device of the wastewater treatment system according to the present invention is composed of a high-speed solid-liquid separation device that is filled with a floating filter medium and that filters the water to be treated in an upward flow.
[0011]
The aerobic tank of the wastewater treatment system according to the present invention comprises an activated sludge treatment tank using a carrier supporting microorganisms.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a flow sheet showing a wastewater treatment system according to Embodiment 1 of the present invention. The same or corresponding parts as those in FIG. In FIG. 1,
[0013]
2 is a cross-sectional view showing a detailed configuration of the
[0014]
[0015]
28 is a sludge valve provided in the
[0016]
[0017]
[0018]
In the
[0019]
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a specific configuration example of the
[0020]
As this
[0021]
The
[0022]
Next, the operation will be described.
The treated water first flows into the
[0023]
Here, in the case of the operation of the oxygen-free tank 4, an ORP sensor for measuring the oxidation-reduction potential ORP in the mixed solution is installed in the oxygen-free tank 4, and this value (the range of the ORP is approximately ± 0 to −300 mV). ) Based on the ORP meter and computer, it is desirable to keep the inside of the tank in an oxygen-free state. The amount of circulating water is basically twice the amount of wastewater that flows in, but when the ORP becomes high (aerobic state), the amount of circulating water decreases, and when the ORP becomes low (anaerobic state), the amount of circulating water increases. In general, the amount of circulating water is 1.5 to 4.0 times the amount of inflowing wastewater. Further, not the circulating water amount but the aeration air amount in the
[0024]
As described above, the mixed liquid denitrified in the oxygen-free tank 4 is introduced into the
The mixed solution introduced into the
[0025]
In the operation of the
[0026]
In the present invention, in order to reduce the volume of the
[0027]
As described above, since the total MLSS concentration in the anaerobic tank 4 and the
[0028]
The mixed liquid (treated water) flowing out from the
[0029]
A part of the sludge separated by the solid-
[0030]
In addition to the returning sludge, the
[0031]
In the wastewater treatment process as described above, in the solid-
[0032]
That is, since the SS removal rate is high in the solid-
[0033]
Here, since the phosphorus release reaction, which is a reaction prior to phosphorus removal, is affected by the added organic acid, how much a soluble organic substance, particularly an organic acid, can be added to sufficiently release phosphorus. Is an important point. In the present invention, since the treated water (sewage) flows into the
[0034]
Next, the performance comparison by the experimental result when the treated water is made to flow into the conventional first sedimentation basin and when it is made to flow into the filtration device 10 (high-speed solid-liquid separation device 21) of the present invention is shown below.
[0035]
According to the first embodiment described above, the water to be treated is first flowed into the filtration device (high-speed solid-liquid separation device) 10, and the inflowing water to be treated is filtered in an upward flow. Separation can be performed efficiently at high speed, and the entire waste water treatment system can be made compact.
Further, since the SS removal rate is high in the
Furthermore, since a large amount of soluble organic matter such as organic acid is caused to flow from the
[0036]
FIG. 4 is a flow sheet showing a waste water treatment system according to
[0037]
According to the second embodiment, by introducing the conditioned sludge into the
[0038]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the wastewater treatment system provided with the anaerobic tank, the anaerobic tank, and the aerobic tank, the water to be treated flows into the filtration device without flowing into the anaerobic tank. In the apparatus, the residence time of the water to be treated can be greatly shortened as compared with the case of the conventional first settling basin, and therefore, there is an effect that the entire system can be made compact. Moreover, since the SS removal rate is increased in the filtration device and the sludge is introduced into the sludge refining tank, there is an effect that a large amount of soluble organic substances and organic acids are generated in the sludge refining tank. Furthermore, since the large amount of soluble organic substances and organic acids are allowed to flow into the anaerobic tank from the sludge refining tank, and the water to be treated does not flow into the anaerobic tank as described above, the anaerobic tank is maintained at a high MLSS concentration. In addition, because it is not affected by fluctuations in the quality of the influent water, the anaerobic state can be stably maintained. As a result, phosphorus release can be stably performed, and as a result, the phosphorus removal efficiency can be greatly improved. There is an effect that can be done.
[0039]
According to the present invention, by introducing a part of the conditioned sludge from the sludge tempering tank into the anaerobic tank, the tempered sludge contains abundant low molecular weight organic substances. There is an effect that phosphorus can be released more efficiently by the phosphorus accumulating bacteria.
[0040]
According to the present invention, the suspended substance contained in the water to be treated is obtained by the filtration device comprising the high-speed solid-liquid separator that is filled with the floating filter medium and filters the water to be treated in an upward flow. The filter medium can be efficiently captured and removed, and the high-speed solid-liquid separation function can be further enhanced. Moreover, since the said filter medium flows freely at the time of washing | cleaning, the big filter medium washing | cleaning effect can be acquired.
[0041]
According to the present invention, since the aerobic tank is constituted by the activated sludge treatment tank using the microorganism carrier carrying microorganisms, the aerobic biology can be sufficiently achieved even when the concentration of the mixed solution (MLSS) is lower than usual. Water treatment can be performed, the load on the subsequent solid-liquid separation device can be reduced, and the mixed liquid in the aerobic tank can be circulated to the anoxic tank to effectively remove nitrogen. is there.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flow sheet showing a wastewater treatment system according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a detailed configuration of the filtration device in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a specific configuration example of the reaction tank in FIG.
FIG. 4 is a flow sheet showing a wastewater treatment system according to
FIG. 5 is a flow sheet showing a conventional wastewater treatment system.
[Explanation of symbols]
3 Anaerobic tank 4
10 Filtration device (High-speed solid-liquid separator)
13
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