JP4085436B2

JP4085436B2 - Drainage treatment apparatus and method

Info

Publication number: JP4085436B2
Application number: JP24083896A
Authority: JP
Inventors: 元之依田; 健柴田
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd
Priority date: 1996-09-11
Filing date: 1996-09-11
Publication date: 2008-05-14
Anticipated expiration: 2016-09-11
Also published as: JPH1085790A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カルシウム、アンモニア態窒素および硝化阻害物質を含有する排液を処理するための排液処理装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
廃棄物埋立地からの浸出水や排煙脱硫排液中には、窒素、有機物などが含まれているため、生物学的な硝化脱窒処理を行い、窒素成分を硝酸または亜硝酸態窒素に酸化して硝化した後、有機物を添加して脱窒反応を行わせ、窒素を除去している。硝化反応を行うのはニトロソモナス、ニトロバクターなどの硝化細菌であるが、これらの微生物は独立自栄養細菌であり増殖速度が遅く、また排液中に含まれている各種化学物質、例えば重金属類、チオ尿素類、その他有機物、高塩類などに対して極めて敏感である。このため、含まれている物質の濃度と種類によっては硝化反応が阻害されて完全に停止し、結果として全く窒素除去ができない場合がある。
【０００３】
このため従来は、アルカリ凝集処理および活性炭吸着処理などの前処理を行って阻害物質を除去した後、硝化脱窒を行っている。
すなわち従来は、図２に示すように、排液をアルカリ凝集槽３１に導入し、アルカリを添加してアルカリ凝集分離し、これにより重金属などを除去した後、中和槽３２において中和し、次に活性炭吸着塔３３において活性炭に有機性阻害物質を吸着させて除去した後、硝化脱窒装置３４において生物学的に硝化脱窒を行っている。硝化脱窒処理液はさらに高水質の処理水を得るために高度処理装置３５において処理されるが、省略される場合もある。
【０００４】
しかし上記従来の方法は、設備コストならびに薬剤および吸着剤コストが莫大となり、実用上大きな障害となっている。また、阻害物濃度の変動も考慮して、硝化槽は低負荷で硝化を行うように設計を行うことが多く、このため硝化槽が大型化し、これもコスト上の問題点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、カルシウム、アンモニア態窒素および硝化阻害物質を含有する排液を処理するための排液処理装置および方法であって、安定して高い窒素負荷で効率よく窒素を除去することができ、しかも運転コストおよび設備コストの低い排液処理装置および方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は次の排液処理装置および方法である。
（１）カルシウム、アンモニア態窒素および硝化阻害物質を含有する排液を受入れ、槽内液のｐＨが９〜１１となる量のアルカリを添加し、カルシウムをアルカリ凝集するアルカリ凝集装置と、
アルカリ凝集処理された排液を受入れ、槽内液のｐＨが１０以上の状態で、空気と接触させてアンモニアをストリッピングするアンモニアストリッピング装置と、
このアンモニアストリッピング装置から排出される排ガスを受入れ、吸収液と接触させてアンモニアを捕捉する吸収装置と、
アンモニアが捕捉された吸収液を受入れ、微生物により生物学的に硝化脱窒する硝化脱窒装置と
を備えていることを特徴とする排液処理装置。
（２）前記アンモニアストリッピング装置においてアンモニアが除去された排液に酸を添加して中和する中和手段と、
中和された排液および前記硝化脱窒装置からの硝化脱窒液を受入れ、生物処理により有機物を分解する生物処理装置と
を備えていることを特徴とする上記（１）に記載の排液処理装置。
（３）カルシウム、アンモニア態窒素および硝化阻害物質を含有する排液を受入れ、槽内液のｐＨが９〜１１となる量のアルカリを添加し、カルシウムをアルカリ凝集し、
アルカリ凝集処理された排液を受入れ、槽内液のｐＨが１０以上の状態で、空気と接触させてアンモニアをストリッピングし、
このアンモニアストリッピング工程から排出される排ガスを受入れ、吸収液と接触させてアンモニアを捕捉して吸収し、
アンモニアが捕捉された吸収液を受入れ、微生物により生物学的に硝化脱窒することを特徴とする排液処理方法。
（４）前記アンモニアストリッピング工程においてアンモニアが除去された排液に酸を添加して中和し、
中和された排液および硝化脱窒液を受入れ、生物処理により有機物を分解する生物処理することを特徴とする上記（３）に記載の排液処理方法。
【０００７】
本発明において処理の対象となる排液は、カルシウム、アンモニア態窒素、およびニトロソモナスやニトロバクターなどの硝化細菌の硝化活性を阻害する硝化阻害物質を含有する液であり、このほか有機物、その他の不純物を含んでいてもよい。硝化阻害物質の具体的なものとしては、重金属、チオ尿素、高塩類、未知の有機化合物などがあげられる。このような排液の具体的なものとしては、廃棄物の埋立浸出水、排煙脱硫排水などがあげられる。
【０００８】
本発明の装置を構成するアルカリ凝集装置は、例えば槽内に上記排液を受入れ、アルカリ添加によりカルシウムをアルカリ凝集し分離する装置である。
なお上記アルカリとしてはソーダ灰などの炭酸塩が使用でき、この場合カルシウムは炭酸カルシウムとして析出し、凝集する。アルカリの添加量は槽内液のｐＨが９〜１１となる量である。
【０００９】
本発明の装置を構成するアンモニアストリッピング装置は、上記アルカリ凝集装置でアルカリ凝集処理された排液（以下、アルカリ凝集処理液という場合がある）を例えば槽内に受入れ、槽内液のｐＨが１０以上の状態で、空気と接触させて排液中のアンモニアをストリッピングする装置である。空気と接触させる手段としては、槽内の底部に散気装置を設けたり、スプレー塔、充填塔等において空気と排液を接触させる装置などが採用できる。アンモニアストリッピング装置に導入される排液にはすでにアルカリが添加されているので、アルカリ添加手段は必ずしも必要ではないが、アルカリの添加が可能なように構成することもできる。上記アルカリとしては水酸化ナトリウムなどが使用でき、槽内液のｐＨが１０〜１２となるように添加するのが好ましい。
【００１０】
本発明の装置を構成する吸収装置は、上記アンモニアストリッピング装置から排出され、アンモニアを同伴する排ガスを受入れ、この排ガスと吸収液とを接触させて、吸収液にアンモニアを捕捉する装置である。排ガスと吸収液との接触手段としては、塔内の吸収液中に排ガスを吹込んで接触させる装置、スプレー塔、充填等において排ガスと吸収液を接触させる装置などが採用できる。
【００１１】
本発明の装置を構成する硝化脱窒装置は、上記吸収塔でアンモニアが捕捉された吸収液を受入れ、この液を微生物により硝化および脱窒を行う装置であり、硝化槽と脱窒槽とを備えることができる。
上記硝化槽はアンモニアが捕捉された吸収液と硝化細菌を含む生物汚泥とを好気性下に接触させて硝化を行う装置であり、生物膜ろ過式、浮遊式、接触曝気式など任意のものが使用できる。
【００１２】
前記脱窒槽は上記硝化槽で硝化した硝化処理液と脱窒細菌を含む生物汚泥とを嫌気性下に接触させて脱窒を行う装置であり、生物膜ろ過式、浮遊式など任意のものが使用できる。
【００１３】
本発明の排液処理方法は上記の排液処理装置を用いて次のように行われる。まずアルカリ凝集装置においてカルシウム、アンモニア態窒素および硝化阻害物質を含有する排液を受入れ、槽内液のｐＨが９〜１１となる量のアルカリを添加し、カルシウムをアルカリ凝集する。排液に炭酸塩などのアルカリを添加すると、カルシウムは炭酸カルシウムなどの水不溶性の塩を形成し、凝集する。この凝集物を固液分離することにより、排液中からカルシウムが除去される。本発明の装置では、このような脱カルシウム工程を行うアルカリ凝集装置を処理プロセスの最初に設けているので、ポンプ、配管等でのスケーリングを防止することができる。
【００１４】
アルカリ凝集処理された排液をアンモニアストリッピング装置において、ｐＨ１０以上の状態で空気と接触させることによりアンモニアのストリッピングを行う。本発明ではアルカリ凝集装置における脱カルシウム工程においてすでにアルカリが添加されているので、アンモニアストリッピング装置でのアルカリの添加は必ずしも必要ではないが、添加する場合でも少量の添加でよい。アルカリ性の排液に空気を接触させてストリッピングすることにより、排液中のアンモニアは空気中に移行し、排出される空気に同伴して排液中から除去されるが、硝化阻害物質は空気中に移行しないので、アンモニアと硝化阻害物質とが分離される。
【００１５】
アンモニアストリッピング装置の排ガスは、吸収装置においてアンモニアを吸収液に吸収させる。そしてアンモニアを吸収した吸収液は硝化脱窒装置において、生物学的に硝化および脱窒を行う。本発明ではアンモニアストリッピングにより硝化阻害物質と分離されたアンモニアを硝化脱窒装置において硝化脱窒を行うので、阻害を受けることなく安定して高い窒素負荷で硝化脱窒を行うことができる。
【００１６】
アンモニアを除去した排液を処理するために中和手段と生物処理装置を設け、中和手段により排液に酸を添加して中和し、中和された排液および硝化脱窒液を生物処理装置に受入れて、活性汚泥処理等の生物処理により有機物を分解して処理する。本発明ではこの排液の生物処理とは別の系で、ストリッピングされたアンモニアの硝化脱窒が行われるが、最も敏感なアンモニアの硝化反応を別の系で行うので、温度、ｐＨなどの条件を硝化に最も適した条件に設定、維持することが容易であり、効率よく硝化脱窒を行うことができる。硝化脱窒の処理液は上記アンモニア除去後の排液処理系に導入して、さらに処理を行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は実施例の生物学的窒素除去装置を示す系統図であり、窒素除去に加えて有機物も除去する例を示している。図１の装置は、アルカリ凝集槽１、アンモニアストリッピング槽２からアンモニアを含む排ガスの経路１１が吸収塔３および硝化脱窒装置４に接続し、またアンモニアストリッピング槽２から排液の経路１２が中和槽５、生物処理装置６および高度処理装置７に接続している。
【００１８】
アルカリ凝集槽１は、カルシウム、アンモニア態窒素および硝化阻害物質を含有する排液を原水路８から受入れ、この排液に注入路１３からアルカリを添加し、生成した凝集物を分離して排出路１４から排出するように構成する。
【００１９】
アンモニアストリッピング槽２はアルカリ凝集槽１で処理したアルカリ凝集処理液を経路９から受入れ、給気路１５から空気を導入して槽内液と接触させアンモニアをストリッピングするように構成する。アンモニアストリッピング槽２にはアルカリを添加する注入路１６を設けるのが好ましい。
【００２０】
吸収塔３はアンモニアストリッピング槽２からの経路１１を通して排ガスを受入れ、吸収塔３内の吸収液と接触させ、排ガス中のアンモニアを捕捉するように構成する。吸収塔３と硝化脱窒装置４とは経路１７を通して吸収液を送り、循環路８を通して脱窒処理液を循環するように接続している。循環路１８には補給水路１９が接続している。
【００２１】
硝化脱窒装置４は、硝化槽４ａと脱窒槽４ｂとを備えており、硝化槽４ａにおいて経路１７からアンモニアが捕捉された吸収液を受入れ、給気路２１から空気を導入して硝化細菌を含む生物汚泥と好気性下に接触させて硝化を行い、脱窒槽４ｂにおいて硝化処理液および注入路２２から水素供給体となる有機物を受入れ、脱窒細菌を含む生物汚泥と嫌気性下に接触させて脱窒を行うように構成する。硝化脱窒液を取出す経路２３は分岐して、一部は脱窒槽４ｂから吸収塔３に連絡する循環路１８に接続し、他の一部は脱窒槽４ｂから生物処理装置６に硝化脱窒液の残部を送液するための連絡路２４に接続している。
【００２２】
中和槽５は生物処理装置６において生物処理が十分に進行するように排液を中和するための装置であり、アンモニアストリッピング槽２においてアンモニアが除去された排液を経路１２から受入れ、注入路２５から酸を添加して中和するように構成する。
【００２３】
生物処理装置６は排液中に含まれているＢＯＤ、有機物および脱窒槽４ｂに添加された過剰の有機物などを微生物に資化させて除去するための装置であり、経路２６から中和された排液、連絡路２４から硝化脱窒液および必要により返送路２７から返送汚泥などを受入れ、給気路２８から空気を導入して槽内の生物汚泥と混合して曝気し、好気性生物処理を行う装置などが採用できる。
【００２４】
高度処理装置７は経路２９から生物処理液を導入し、生物処理装置６での生物処理において残留した有機物などをさらに除去して高水質の処理水を得、処理水路３０から放流するための装置であり、凝集沈殿装置、ろ過装置、活性炭吸着塔、ウルトラフィルトレーション装置などが採用できる。なお高度処理装置７は省略することもできる。
【００２５】
図１の装置により排液を処理するには、アルカリ凝集槽１に原水路８から排液を導入し、槽内液が前記ｐＨとなるようにアルカリを添加してカルシウムを凝集させる。凝集物は分離して排出路１４から系外に排出し、分離液はアルカリ凝集処理液として経路９からアンモニアストリッピング槽２に送液する。
【００２６】
アンモニアストリッピング槽２では、槽内液が前記ｐＨとなるようにアルカリを添加し、また槽内液に空気を吹込んで接触させ、アンモニアストリッピングを行う。この場合、アルカリ凝集処理においてアルカリが添加されているので、新たに追加するアルカリの量は少量でよく、このため薬剤コストは低い。ストリッピングしたアンモニアを同伴する排ガスは経路１１から吸収塔３に導く。
【００２７】
吸収塔３では、排ガスと吸収液とを接触させてアンモニアを捕捉する。吸収液としては硝化脱窒装置４で脱窒処理した硝化脱窒液の一部を循環路１８を介して循環させて使用するが、一部は工業用水などを補給水として補給水路１９から補給し、塩類濃度を上げないようにする。吸収液には硫酸などの酸を添加して酸性にしたものを使用するのが好ましい。
【００２８】
アンモニア捕捉した吸収液は経路１７から硝化脱窒装置４に導入し、生物学的に硝化脱窒する。ここではまず硝化槽４ａにおいて生物学的に硝化を行う。硝化槽４ａとしては、沈殿槽を必要とせず、しかも高窒素負荷、例えば１ｋｇ−Ｎ／ｍ³／ｄａｙ程度での処理が可能となるので、生物膜ろ過式のものが好ましい。また硝化槽としては浮遊式のものなどを採用することもでき、この場合０．３ｋｇ−Ｎ／ｍ³／ｄａｙ程度、スポンジなどの担体を添加する方法では０．６ｋｇ−Ｎ／ｍ³／ｄａｙ程度での硝化負荷とすることができる。浮遊式の硝化槽を採用した場合は、沈殿槽を設けて処理液を固液分離し、分離汚泥の一部を硝化槽に返送し、残部を系外に排出する。分離液は硝化処理液として脱窒槽４ｂに送液する。
【００２９】
硝化処理する被処理液には硝化阻害物質は含まれておらず、しかも排液の処理系とは別の系で硝化しているので、温度、ｐＨなどの条件を硝化に最適な条件に設定して硝化を行うことができ、このため安定して高い窒素負荷で効率よく処理することができる。
【００３０】
硝化処理液は脱窒槽４ｂに導入して生物学的に脱窒を行う。水素供与体となる有機物としてはメタノールを利用するのが最も経済的である。脱窒槽４ｂとしては生物ろ過式のもの、浮遊式のものなどが採用できる。浮遊式の脱窒槽を採用した場合は、沈殿槽を設けて処理液を固液分離し、分離汚泥の一部を脱窒槽に返送し、残部を系外に排出し、分離液を硝化脱窒液とする。
硝化脱窒液は一部を循環路１８を介して吸収塔３に循環し、残部を連絡路２４から生物処理装置６に送液する。
【００３１】
前記アンモニアストリッピング槽２でアンモニアをストリッピングした排液は経路１２から中和槽５に導入し、塩酸などの酸を添加して中和する。
中和した排液および硝化脱窒液の残部は経路２６から生物処理装置６に導入し、活性汚泥処理などの生物処理を行って、排液中の有機物、脱窒槽４ｂに添加された過剰の水素供与体などを除去する。
【００３２】
排液中に含まれている硝化阻害物質は生物処理装置６内のＢＯＤ分解菌などに対しても阻害物質となる場合もあるが、ＢＯＤ分解菌が阻害される程度は硝化細菌に比べて小さく、しかもアルカリ凝集槽１において重金属等の阻害物質もある程度凝集分離されるので、生物処理は十分に進行する。
生物処理液は経路２９から高度処理装置７に導入してさらに高度の処理を行った後、処理水路３０から処理水を系外に排出する。
【００３３】
このような生物学的窒素除去装置は、アンモニアストリッピングの際に添加するアルカリ量は少量でよく、また従来の方法のように活性炭を使用しないので、運転コストは低い。また硝化脱窒は安定して高い窒素負荷で効率よく行うことができるので、硝化脱窒装置は小型化することができ、設備コストは低い。
【００３４】
【実施例】
次に本発明の試験例について説明する。
試験例１
表１に示すようにＴ−Ｎ（全窒素）を６３５ｍｇ／ｌ、ＮＨ₄−Ｎを６２０ｍｇ／ｌ、カルシウムを２３００ｍｇ／ｌの濃度で含有し、さらに埋立物に由来する未知の有機性阻害物質を含有する産業廃棄物埋立地の浸出水（原水）について、阻害物質の除去方法を変えて硝化を行った。
【００３５】
【表１】

【００３６】
まず原水を前処理することなくそのまま硝化を行ったが、阻害性が強く、硝化は全く進行しなかった。原水を２４倍に希釈して標準液（原水と同等の窒素を含有し、阻害物質を含まない液）とほぼ同等の硝化活性が得られた（阻害強度２４）。結果を表２に示す。
【００３７】
また原水を表２に示す条件でアルカリ凝集して阻害物質を除去したアルカリ凝集処理液においても、硝化は全く進行しなかった。アルカリ凝集処理液を１２倍に希釈して標準液とほぼ同等の硝化活性が得られた（阻害強度１２）。結果を表２に示す。
【００３８】
さらに上記アルカリ凝集処理液に活性炭吸着を施し、ようやく阻害強度３に低下し、生物学的な硝化脱窒が可能であった。しかし、汚泥あたりの硝化速度は、阻害のない標準液の０．０７ｇＮ／ｇＳＳ／ｄａｙ（１５℃）に対して１／３程度の０．０２ｋｇＮ／ｋｇＳＳ／ｄａｙであった。結果を表２に示す。
【００３９】
これらに対して、原水をアルカリ凝集処理してＣａ濃度を１００ｍｇ／ｌ以下に低下させた後（ソーダ灰を約８，０００ｍｇ／ｌ添加、ｐＨ１１）、ＮａＯＨを添加してｐＨを１１．５〜１２に調整した後、曝気処理を行ってアンモニアをストリッピングし、ストリッピングしたアンモニアを０．０１ＭのＨ₂ＳＯ₄に吸収させた吸収液の阻害強度を測定した結果、阻害強度は１で標準液での活性０．０７ｇＮ／ｇＳＳ／ｄａｙと同一であった。結果を表２に示す。
【００４０】
【表２】

【００４１】
上記の結果から明らかなように、アンモニアストリッピングを行う本発明では、毒性物質に対して敏感な硝化細菌を毒性濃度にかかわらず、効率的に利用することが可能である。
【００４２】
【発明の効果】
本発明によれば、カルシウム、アンモニア態窒素および硝化阻害物質を含有する排液を受入れ、槽内液のｐＨが９〜１１となる量のアルカリを添加し、カルシウムをアルカリ凝集し、アルカリ凝集処理された排液を受入れ、槽内液のｐＨが１０以上の状態で、空気と接触させてアンモニアをストリッピングし、このアンモニアストリッピング工程から排出される排ガスを受入れ、吸収液と接触させてアンモニアを捕捉して吸収し、アンモニアが捕捉された吸収液を受入れ、微生物により生物学的に硝化脱窒するようにしているので、硝化阻害物質を含有する排液であっても、安定して高い窒素負荷で効率よく窒素を除去することができ、しかも薬剤コストおよび設備コストは低い。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の生物学的窒素除去装置を示す系統図である。
【図２】従来の生物学的窒素除去装置を示す系統図である。
【符号の説明】
１、３１アルカリ凝集槽
２アンモニアストリッピング槽
３吸収塔
４、３４硝化脱窒装置
４ａ硝化槽
４ｂ脱窒槽
５、３２中和槽
６生物処理装置
７、３５高度処理装置
８原水路
９、１１、１２、１７、２３、２６、２９経路
１３、１６、２２、２５注入路
１４排出路
１５、２１、２８給気路
１８循環路
１９補給水路
２４連絡路
２７返送路
３０処理水路
３３活性炭吸着塔[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a drainage treatment apparatus and method for treating a drainage containing calcium, ammonia nitrogen and a nitrification inhibitor.
[0002]
[Prior art]
The leachate and flue gas desulfurization effluent from the landfill site contains nitrogen, organic matter, etc., so biological nitrification denitrification treatment is performed to convert the nitrogen component to nitric acid or nitrite nitrogen. After oxidization and nitrification, organic substances are added to cause denitrification to remove nitrogen. Nitrifying bacteria such as Nitrosomonas and Nitrobacter perform nitrification reaction, but these microorganisms are independent autotrophic bacteria and have a slow growth rate, and various chemical substances contained in the effluent such as heavy metals It is extremely sensitive to thioureas, other organic substances, and high salts. For this reason, depending on the concentration and type of the contained substances, the nitrification reaction is inhibited and completely stopped, and as a result, nitrogen removal may not be possible at all.
[0003]
For this reason, conventionally, nitrification denitrification is performed after removing the inhibitory substance by performing pretreatment such as alkali aggregation treatment and activated carbon adsorption treatment.
That is, conventionally, as shown in FIG. 2, the waste liquid is introduced into the alkali agglomeration tank 31, alkali is added and alkali agglomeration and separation is performed, thereby removing heavy metals and the like, and then neutralizing in the neutralization tank 32. Next, after the organic inhibitor is adsorbed and removed by the activated carbon in the activated carbon adsorption tower 33, the nitrification denitrification apparatus 34 performs biological nitrification denitrification. The nitrification / denitrification treatment liquid is treated in the advanced treatment apparatus 35 in order to obtain treated water of higher quality, but may be omitted.
[0004]
However, the above-mentioned conventional method is a large obstacle for practical use because the equipment cost and the chemical and adsorbent costs are enormous. Further, inhibitor concentration variation be considered, the nitrification tank often perform designed for nitrification at low load, Therefore nitrification tank becomes large, which is also a problem of cost.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is a drainage treatment apparatus and method for treating a drainage containing calcium, ammonia nitrogen and a nitrification inhibitor, which can stably remove nitrogen efficiently at a high nitrogen load. It is another object of the present invention to provide a drainage treatment apparatus and method which can be operated and have low operation costs and equipment costs.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is the following drainage treatment apparatus and method.
(1) an alkali aggregating apparatus that accepts a drainage solution containing calcium, ammonia nitrogen and a nitrification inhibitor , adds an alkali in an amount such that the pH of the liquid in the tank is 9 to 11, and aggregates calcium by alkali;
An ammonia stripping device that receives the alkali coagulated waste liquid and strips ammonia in contact with air in a state where the pH of the liquid in the tank is 10 or more ;
An absorption device for receiving exhaust gas discharged from the ammonia stripping device and capturing ammonia by contacting with the absorption liquid;
Ammonia accept is captured absorption liquid, drainage processing equipment, characterized by comprising a nitrification denitrification device for biologically nitrifying denitrifying by microorganisms.
(2) neutralizing means for neutralizing by adding an acid to the effluent from which ammonia has been removed in the ammonia stripping device;
A biological treatment apparatus that receives the neutralized effluent and the nitrification denitrification liquid from the nitrification denitrification apparatus, and decomposes organic matter by biological treatment;
The drainage processing apparatus according to (1) above, comprising:
(3) Accepting a drainage solution containing calcium, ammonia nitrogen and a nitrification inhibitor, adding an alkali in an amount such that the pH of the solution in the tank is 9 to 11, and coagulating calcium with alkali,
Accept the alkali agglomerated effluent, and in a state where the pH of the liquid in the tank is 10 or more, contact with air to strip ammonia.
Accept the exhaust gas discharged from this ammonia stripping process, capture the ammonia in contact with the absorption liquid and absorb it ,
A drainage treatment method characterized by receiving an absorption liquid in which ammonia is trapped and biologically nitrifying and denitrifying it with microorganisms.
(4) Add acid to the effluent from which ammonia has been removed in the ammonia stripping step to neutralize,
The wastewater treatment method according to (3) above, wherein the biological treatment is performed by receiving the neutralized wastewater and the nitrification denitrification solution and decomposing the organic matter by biological treatment.
[0007]
Drainage to be Oite processing to the onset Ming is a solution containing a nitrification inhibitor that inhibits calcium, ammonium nitrogen, and the nitrification activity of nitrifying bacteria such as Nitrosomonas and Nitrobacter, Other organics Other impurities may be included. Specific examples of the nitrification inhibitor include heavy metals, thiourea, high salts, and unknown organic compounds. Specific examples of such waste liquid include waste landfill leachate and flue gas desulfurization drainage.
[0008]
The alkali aggregating apparatus constituting the apparatus of the present invention is an apparatus that receives the above drainage liquid in a tank, for example, and alkali aggregates and separates calcium by adding an alkali.
In addition, carbonates such as soda ash can be used as the alkali. In this case, calcium precipitates and aggregates as calcium carbonate. The addition amount of the alkali is an amount pH of the bath in the liquid is 9-11.
[0009]
The ammonia stripping apparatus constituting the apparatus of the present invention receives, for example, a drainage liquid (hereinafter sometimes referred to as an alkali aggregation treatment liquid) that has been subjected to alkali aggregation treatment in the alkali aggregation apparatus, and the pH of the liquid in the tank is It is an apparatus for stripping ammonia in the drainage by contacting with air in 10 or more states . As a means for bringing into contact with air, a diffuser is provided at the bottom of the tank, or a device for bringing air into contact with the drainage in a spray tower, a packed tower, or the like can be employed. Alkali is already added to the effluent introduced into the ammonia stripping apparatus, and thus an alkali addition means is not always necessary, but it can be configured so that alkali can be added. As said alkali, sodium hydroxide etc. can be used and it is preferable to add so that the pH of a liquid in a tank may be 10-12.
[0010]
The absorption device that constitutes the device of the present invention is a device that receives the exhaust gas that is discharged from the ammonia stripping device and accompanies ammonia, and contacts the exhaust gas with the absorption liquid to capture the ammonia in the absorption liquid. As a means for contacting the exhaust gas with the absorbing liquid, an apparatus for bringing the exhaust gas into contact with the absorbing liquid in the tower, a device for bringing the exhaust gas into contact with the absorbing liquid in a spray tower, filling, or the like can be adopted.
[0011]
The nitrification denitrification apparatus constituting the apparatus of the present invention is an apparatus for receiving an absorption liquid in which ammonia has been captured by the absorption tower, and performing nitrification and denitrification of the liquid with microorganisms, and includes a nitrification tank and a denitrification tank. be able to.
The nitrification tank is a device that performs nitrification by contacting the absorption liquid in which ammonia is trapped and biological sludge containing nitrifying bacteria under aerobic conditions, and any type such as biofilm filtration type, floating type, contact aeration type, etc. Can be used.
[0012]
The denitrification tank is a device that performs denitrification by contacting the nitrification solution nitrified in the nitrification tank and biological sludge containing denitrifying bacteria under anaerobic conditions. Can be used.
[0013]
The drainage treatment method of the present invention is performed as follows using the above drainage treatment apparatus. First, in an alkali aggregating apparatus, drainage liquid containing calcium, ammonia nitrogen, and a nitrification inhibitor is received, and an alkali is added in an amount such that the pH of the liquid in the tank is 9 to 11, whereby calcium is agglomerated . When alkali such as carbonate is added to the drainage, calcium forms a water-insoluble salt such as calcium carbonate and aggregates. Calcium is removed from the drainage by solid-liquid separation of the aggregate. In the apparatus of the present invention, since an alkali aggregating apparatus that performs such a decalcification step is provided at the beginning of the treatment process, scaling in a pump, piping, or the like can be prevented.
[0014]
Ammonia stripping is carried out by bringing the alkali flocculated effluent into contact with air in an ammonia stripping apparatus at a pH of 10 or higher. In the present invention, since alkali is already added in the decalcification step in the alkali agglomeration apparatus, it is not always necessary to add alkali in the ammonia stripping apparatus. By stripping air in contact with alkaline drainage, ammonia in the drainage moves into the air and is removed from the drainage along with the discharged air. Since it does not migrate into the inside, ammonia and a nitrification inhibitor are separated.
[0015]
The exhaust gas from the ammonia stripping device absorbs ammonia in the absorbing solution in the absorber. The absorption liquid that has absorbed ammonia is nitrified and denitrified biologically in a nitrification / denitrification apparatus. In the present invention, ammonia separated from the nitrification inhibitor by ammonia stripping is nitrified and denitrified in the nitrification and denitrification apparatus, so that nitrification and denitrification can be performed stably and at a high nitrogen load without being inhibited.
[0016]
In order to treat the effluent from which ammonia has been removed, a neutralization means and a biological treatment device are provided. The neutralization means neutralizes the effluent by adding acid, and the neutralized effluent and nitrification denitrification liquid are accepts the processing device, it decompose to process the organic matter by biological treatment of activated sludge treatment. In the present invention, nitrification and denitrification of the stripped ammonia is performed in a system different from the biological treatment of the effluent, but the most sensitive nitrification reaction of ammonia is performed in another system. It is easy to set and maintain the conditions most suitable for nitrification, and nitrification denitrification can be performed efficiently. The nitrification denitrification treatment liquid can be introduced into the waste liquid treatment system after the removal of ammonia and further processed.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a system diagram showing a biological nitrogen removing apparatus according to an embodiment, and shows an example of removing organic substances in addition to removing nitrogen. In the apparatus of FIG. 1, an exhaust gas path 11 containing ammonia from an alkali coagulation tank 1 and an ammonia stripping tank 2 is connected to an absorption tower 3 and a nitrification denitrification apparatus 4, and a drain path 12 from the ammonia stripping tank 2. Are connected to the neutralization tank 5, the biological treatment apparatus 6 and the advanced treatment apparatus 7.
[0018]
The alkali flocculation tank 1 receives a drainage solution containing calcium, ammonia nitrogen and a nitrification inhibitor from the raw water channel 8, adds alkali to the drainage solution from the injection channel 13, and separates the generated agglomerates to discharge the channel. 14 is configured to be discharged.
[0019]
The ammonia stripping tank 2 is configured to receive the alkali coagulation treatment liquid processed in the alkali coagulation tank 1 from the path 9 and introduce air from the air supply path 15 to contact the liquid in the tank to strip ammonia. The ammonia stripping tank 2 is preferably provided with an injection path 16 for adding alkali.
[0020]
The absorption tower 3 is configured to receive the exhaust gas through the path 11 from the ammonia stripping tank 2 and contact the absorption liquid in the absorption tower 3 to capture ammonia in the exhaust gas. The absorption tower 3 and the nitrification denitrification apparatus 4 are connected so that the absorption liquid is sent through the path 17 and the denitrification liquid is circulated through the circulation path 8. A supply water channel 19 is connected to the circulation channel 18.
[0021]
The nitrification denitrification apparatus 4 includes a nitrification tank 4a and a denitrification tank 4b. The nitrification tank 4a receives the absorption liquid in which ammonia is captured from the path 17 in the nitrification tank 4a, and introduces air from the air supply path 21 to remove nitrifying bacteria. Nitrogen is brought into contact with the biological sludge containing it under aerobic conditions, and the denitrification tank 4b accepts the nitrification solution and the organic substance that serves as the hydrogen supplier from the injection path 22, and makes the biological sludge containing denitrifying bacteria contact under anaerobic conditions. Configured to perform denitrification. The path 23 for taking out a nitrification denitrification liquid branched, a portion thereof is connected to the circulation path 18 to contact the absorption tower 3 from denitrification 4b, nitrification and denitrification in biological treatment apparatus 6 is part of another from the denitrification tank 4b The remaining part of the liquid is connected to a communication path 24 for feeding the liquid.
[0022]
The neutralization tank 5 is an apparatus for neutralizing the effluent so that the biological treatment proceeds sufficiently in the biological treatment apparatus 6, and receives the effluent from which ammonia has been removed in the ammonia stripping tank 2 from the path 12, It comprises so that an acid may be added from the injection path 25 and it may neutralize.
[0023]
The biological treatment apparatus 6 is an apparatus for assimilating and removing BOD, organic substances, and excess organic substances added to the denitrification tank 4b contained in the effluent by microorganisms. drainage, etc. accept return sludge from the return path 27 nitrification by denitrification liquid and requires the connecting path 24, and aerated mixed with biological sludge in the tank by introducing air from the air supply passage 28, aerobic biological treatment A device that performs the above can be employed.
[0024]
The advanced treatment apparatus 7 introduces a biological treatment liquid from the path 29, further removes organic matters remaining in the biological treatment in the biological treatment apparatus 6 to obtain high-quality treated water, and discharges it from the treated water channel 30. A coagulation sedimentation apparatus, a filtration apparatus, an activated carbon adsorption tower, an ultrafiltration apparatus, etc. can be employed. The advanced processing device 7 can be omitted.
[0025]
In order to treat the effluent using the apparatus shown in FIG. 1, the effluent is introduced into the alkali flocculation tank 1 from the raw water channel 8, and alkali is added to flocculate calcium so that the liquid in the tank has the pH. The agglomerates are separated and discharged out of the system from the discharge path 14, and the separated liquid is sent to the ammonia stripping tank 2 from the path 9 as an alkali aggregation treatment liquid.
[0026]
In the ammonia stripping tank 2, alkali stripping is performed by adding alkali so that the liquid in the tank has the above-mentioned pH, and blowing air into the liquid in the tank to contact it. In this case, since alkali is added in the alkali agglomeration treatment, the amount of newly added alkali may be small, and the drug cost is low. The exhaust gas accompanied by the stripped ammonia is led from the path 11 to the absorption tower 3.
[0027]
In the absorption tower 3, ammonia is captured by bringing the exhaust gas into contact with the absorption liquid. Replenished from the replenishing water channel 19 As the absorbing solution used in the part of the denitrification and nitrification denitrification solution with nitrification denitrification device 4 is circulated through the circulation path 18, and some industrial water as makeup water Do not increase the salt concentration. It is preferable to use an absorbing solution which has been acidified by adding an acid such as sulfuric acid.
[0028]
The ammonia trapped absorption liquid is introduced into the nitrification / denitrification apparatus 4 from the path 17 and biologically nitrified / denitrified. Here, nitrification is first performed biologically in the nitrification tank 4a. The nitrification tank 4a does not require a settling tank, and can be treated with a high nitrogen load, for example, about 1 kg-N / m ³ / day, so that a biofilm filtration type is preferable. The can also be employed such as those of floating as nitrification tank, in this case 0.3kg-N / m ³ / day or so, in the method of adding a carrier such as a sponge 0.6kg-N / m ³ / day It can be a nitrification load at a degree. When a floating nitrification tank is used, a sedimentation tank is provided to separate the treatment liquid into solid and liquid, a part of the separated sludge is returned to the nitrification tank, and the remainder is discharged out of the system. The separation liquid is sent to the denitrification tank 4b as a nitrification treatment liquid.
[0029]
The liquid to be treated for nitrification does not contain nitrification inhibitors, and nitrification is performed in a system separate from the treatment system for drainage, so conditions such as temperature and pH are set to optimal conditions for nitrification. Thus, nitrification can be performed, and for this reason, it can be stably processed efficiently with a high nitrogen load.
[0030]
The nitrification solution is introduced into the denitrification tank 4b for biological denitrification. It is most economical to use methanol as the organic substance serving as a hydrogen donor. As the denitrification tank 4b, a biological filtration type or a floating type can be adopted. When a floating denitrification tank is used, a sedimentation tank is provided to separate the treatment liquid into solid and liquid, a part of the separated sludge is returned to the denitrification tank, the remainder is discharged out of the system, and the separation liquid is nitrified and denitrified. Use liquid.
Nitrification denitrification liquid through the circulation path 18 partially recycled to the absorption tower 3, to feed the remainder from connecting passage 24 to the biological treatment device 6.
[0031]
The effluent stripped of ammonia in the ammonia stripping tank 2 is introduced into the neutralization tank 5 from the path 12 and neutralized by adding an acid such as hydrochloric acid.
The remainder of the neutralized waste solution and nitrification denitrification fluid introduced from the path 26 to the biological treatment device 6, by performing a biological process such as activated sludge process, in drained organic, excess added to the denitrification tank 4b Remove hydrogen donors and the like.
[0032]
The nitrification inhibitor contained in the effluent may be an inhibitor against BOD-degrading bacteria in the biological treatment apparatus 6, but the degree to which the BOD-degrading bacteria are inhibited is smaller than that of nitrifying bacteria. Moreover, since the inhibitory substances such as heavy metals are also coagulated and separated to some extent in the alkali coagulation tank 1, the biological treatment proceeds sufficiently.
The biological treatment liquid is introduced into the advanced treatment apparatus 7 from the route 29 and further treated, and then the treated water is discharged from the treatment water channel 30 to the outside of the system.
[0033]
Such a biological nitrogen removal apparatus requires a small amount of alkali to be added at the time of ammonia stripping, and does not use activated carbon as in the conventional method, so the operating cost is low. Moreover, since nitrification denitrification can be performed stably and efficiently with a high nitrogen load, the nitrification denitrification apparatus can be miniaturized and the equipment cost is low.
[0034]
【Example】
Next, test examples of the present invention will be described.
Test example 1
As shown in Table 1, TN (total nitrogen) is contained at 635 mg / l, NH ₄ -N at 620 mg / l, and calcium is contained at 2300 mg / l, and an unknown organic inhibitor derived from a landfill The leachate (raw water) of industrial waste landfills containing nitrification was nitrified by changing the removal method of the inhibitory substances.
[0035]
[Table 1]

[0036]
First, nitrification was carried out as it was without pretreatment of the raw water, but the inhibition was strong and nitrification did not proceed at all. The raw water was diluted 24 times, and a nitrification activity almost equal to that of the standard solution (a solution containing nitrogen equivalent to that of the raw water and containing no inhibitor) was obtained (inhibition strength 24). The results are shown in Table 2.
[0037]
In addition, nitrification did not proceed at all in the alkali flocculation treatment liquid obtained by flocculating the raw water under the conditions shown in Table 2 to remove the inhibitor. The alkali flocculation treatment solution was diluted 12 times, and nitrification activity almost equal to that of the standard solution was obtained (inhibition strength 12). The results are shown in Table 2.
[0038]
Furthermore, activated carbon adsorption was applied to the alkali flocculation treatment solution, and the inhibition strength finally decreased to 3, and biological nitrification denitrification was possible. However, the nitrification rate per sludge was about 0.03 kgN / kgSS / day, which was about 1/3 of the standard solution without inhibition of 0.07 gN / gSS / day (15 ° C.). The results are shown in Table 2.
[0039]
In contrast, the raw water was subjected to alkali coagulation treatment to reduce the Ca concentration to 100 mg / l or less (addition of about 8,000 mg / l of soda ash, pH 11), and then NaOH was added to adjust the pH to 11.5 to After adjusting to 12, the aeration treatment was performed to strip ammonia, and the inhibition strength of the absorbing solution in which the stripped ammonia was absorbed in 0.01 M H ₂ SO ₄ was measured. The activity in the solution was the same as 0.07 gN / gSS / day. The results are shown in Table 2.
[0040]
[Table 2]

[0041]
As is apparent from the above results, in the present invention in which ammonia stripping is performed, it is possible to efficiently use nitrifying bacteria sensitive to toxic substances regardless of the toxic concentration.
[0042]
【The invention's effect】
According to the present invention , drainage containing calcium, ammonia nitrogen and a nitrification inhibitor is received, an amount of alkali is added so that the pH of the liquid in the tank is 9 to 11, and calcium is agglomerated and alkali agglomerated. In the state where the pH of the liquid in the tank is 10 or higher, the ammonia is stripped by contacting with air, and the exhaust gas discharged from the ammonia stripping process is received and brought into contact with the absorbing liquid. Since it absorbs and absorbs ammonia and captures ammonia, it is biologically nitrified and denitrified by microorganisms, so even effluent containing nitrification inhibitors is stable and high. Nitrogen can be removed efficiently with a nitrogen load, and the drug cost and equipment cost are low.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system diagram showing a biological nitrogen removing apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a system diagram showing a conventional biological nitrogen removal apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 31 Alkali coagulation tank 2 Ammonia stripping tank 3 Absorption towers 4, 34 Nitrification denitrification apparatus

4a Nitrification tank

4b Denitrification tank 5, 32 Neutralization tank 6

Biological treatment apparatus

7, 35 Advanced treatment apparatus 8,

Raw water channels

9, 11, 12, 17, 23, 26, 29

Paths

13, 16, 22, 25 Injection path 14

Discharge paths

15, 21, 28 Supply path 18 Circulation path 19 Supply path 24 Connection path 27 Return path 30 Treatment path 33 Activated carbon adsorption tower

Claims

An alkali agglomeration apparatus that accepts a drainage solution containing calcium, ammonia nitrogen and a nitrification inhibitor , adds an alkali in an amount such that the pH of the liquid in the tank is 9 to 11, and agglomerates calcium;
An ammonia stripping device that receives alkali coagulated effluent and strips ammonia in contact with air in a state where the pH of the liquid in the tank is 10 or more ;
An absorption device that receives exhaust gas discharged from the ammonia stripping device and captures ammonia in contact with the absorption liquid;
A drainage treatment apparatus comprising: a nitrification denitrification apparatus that receives an absorption liquid in which ammonia is captured and biologically nitrifies and denitrifies the microorganism .

Neutralizing means for neutralizing by adding an acid to the effluent from which ammonia has been removed in the ammonia stripping device;
A biological treatment apparatus that receives the neutralized effluent and the nitrification denitrification liquid from the nitrification denitrification apparatus, and decomposes organic matter by biological treatment;
The drainage processing apparatus according to claim 1, comprising:

Accepting a drainage solution containing calcium, ammonia nitrogen and a nitrification inhibitor, adding an amount of alkali so that the pH of the solution in the tank is 9 to 11, and coagulating calcium with alkali,
Accept the alkali agglomerated effluent, and in a state where the pH of the liquid in the tank is 10 or more, contact with air to strip ammonia.
Accept the exhaust gas discharged from this ammonia stripping process, contact with the absorption liquid to capture and absorb ammonia ,
A drainage treatment method characterized by receiving an absorption liquid in which ammonia is trapped and biologically nitrifying and denitrifying it with microorganisms.

In the ammonia stripping step, acid is added to the effluent from which ammonia has been removed for neutralization,
4. The drainage treatment method according to claim 3, wherein the neutralized drainage and the nitrification denitrification solution are received and biological treatment is performed to decompose organic matter by biological treatment.