JP4996388B2 - ジメチルスルホキシド含有水の処理方法及びジメチルスルホキシド含有水の処理装置 - Google Patents
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Description
本発明は、有機硫黄化合物含有水の処理方法及び有機硫黄化合物含有水の処理装置に関する。
近年、半導体製造工程や液晶パネル製造工程等でジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）等の有機硫黄化合物が多く使用されるようになってきている。例えば、液晶パネル製造分野では、ジエチレングルコールモノブチルエーテル、２−アミノエタノール、２，２−アミノエチルアミノエタノール等の有機溶媒にジメチルスルホキシド等を添加した洗浄剤が用いられている。このため、これらジメチルスルホキシド含有水等の有機硫黄化合物含有水の処理方法が重要となっている。
ジメチルスルホキシドは生物分解が可能であるため、生物処理を行うことが経済的な処理に繋がる。ジメチルスルホキシド含有水を生物処理すると、ジメチルスルホキシド（（ＣＨ３）２ＳＯ）は、一般に下記式のように硫化メチル（ＤＭＳ：（ＣＨ３）２Ｓ）、メチルメルカプタン（ＭＭ：ＣＨ３ＳＨ）、硫化水素（Ｈ２Ｓ）を経由して硫酸（Ｈ２ＳＯ４）に、またメチル基は、ホルムアルデヒド（ＨＣＨＯ）、蟻酸（ＨＣＯＯＨ）を経由して炭酸ガス（ＣＯ２）及び水（Ｈ２Ｏ）に分解される。ジメチルスルホキシドの生分解の過程で発生する代謝物のうち、硫化メチルやメチルメルカプタン等の臭気物質が残留し、曝気槽や処理水から臭気が発生する問題があった。
そこで、硫化メチルやメチルメルカプタン等の残留が少なく、これらの悪臭対策を十分に行えるジメチルスルホキシド含有水の活性汚泥処理装置として、処理水を循環して活性汚泥処理装置内のｐＨを中性に調整すると共に溶存酸素濃度を２ｍｇ／Ｌ以上に維持する方法（特許文献１、非特許文献１参照）や、ジメチルスルホキシドで馴養した微生物をＰＶＡゲルに包括固定して生物処理する方法（特許文献２参照）や、直列に連結された２槽以上の好気性生物反応槽において原水を２槽以上の曝気槽に分注する方法（特許文献３参照）が提案されている。
生物処理は、基本的に経済性の良い処理方法として広く普及しているが、処理時間を数時間以上要することが多く、設置スペースが大きいことが課題となっている。このため、できる限り高負荷で生物処理を実施することがスペース、コストの面でも強く求められている。特に有機硫黄化合物含有水等の生物処理においては臭気発生のリスクが高いため、特許文献１〜３、非特許文献１のような提案がされているものの、通常の生物処理よりも低い負荷、例えば０．３〜０．４ｋｇＢＯＤ／ｍ３／ｄａｙ程度の範囲（特許文献３）や１５時間以上の長い滞留時間（非特許文献１）で運用する必要があった。また、特許文献１の方法でも高い負荷で運用するのは困難であった。
さらに、特許文献２のようなジメチルスルホキシドで馴養した微生物をＰＶＡゲルに包括固定する方法では、大量に馴養した微生物を用意することや大量に包括固定することが実機規模では困難であり、コストがかかり実用的ではないという問題がある。
また、ジメチルスルホキシド含有水等の有機硫黄化合物含有水の生物処理、特に有機硫黄化合物に他の生分解性の高い有機物が共存した場合、例えばジメチルスルホキシドのＴＯＣ比率が５０％以下では、増殖速度が遅いジメチルスルホキシド分解菌が優占種となりにくいことから、処理水にジメチルスルホキシドが残存することや上記臭気物質による臭気が発生することが課題となっていた。
本発明は、有機硫黄化合物含有水を生物処理により処理するにあたり、臭気発生量が少なく高い処理効率で、コンパクトな生物処理を行うことができる有機硫黄化合物含有水の処理方法および有機硫黄化合物含有水の処理装置である。
本発明は、ジメチルスルホキシドを含有する原水を浸漬膜活性汚泥法で処理するジメチルスルホキシド含有水の処理方法であって、前記処理におけるＢＯＤ負荷が１．５〜５ｋｇＢＯＤ／ｍ 3 ／ｄａｙの範囲内であるジメチルスルホキシド含有水の処理方法である。
また、前記ジメチルスルホキシド含有水の処理方法において、前記原水における有機硫黄化合物のＴＯＣ比率が５０％以下のときに本発明がより好適に適用でき効果が高い。
また、前記ジメチルスルホキシド含有水の処理方法において、前記処理を行った処理水を回収するときに本発明がより好適に適用でき効果が高い。
また、本発明は、ジメチルスルホキシドを含有する原水を活性汚泥処理する生物処理槽と、前記生物処理槽または膜分離槽に浸漬されて、前記活性汚泥処理された生物反応水を固液分離して処理水を得るための分離膜と、を有し、前記生物処理槽におけるＢＯＤ負荷が１．５〜５ｋｇＢＯＤ／ｍ 3 ／ｄａｙの範囲内となるジメチルスルホキシド含有水の処理装置である。
本発明では、有機硫黄化合物を含有する原水を浸漬膜活性汚泥法で処理することにより、臭気発生量が少なく高い処理効率で、コンパクトな生物処理を行うことができる。
また、本発明では、有機硫黄化合物を含有する原水を活性汚泥処理する生物処理槽と、生物処理槽または膜分離槽に浸漬されて、活性汚泥処理された生物反応水を固液分離して処理水を得るための分離膜と、を備えることにより、臭気発生量が少なく高い処理効率で、コンパクトな生物処理を行うことができる有機硫黄化合物含有水の処理装置を提供することができる。
本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
本発明者らは、ジメチルスルホキシド含有水等の有機硫黄化合物含有水、特にジメチルスルホキシド及びその他の分解性の良い有機物を含む水について、流動床式生物処理を行い処理速度と臭気の発生について検討した。この結果、０．５ｋｇＢＯＤ／ｍ３／ｄａｙでは臭気を発生せずに処理も良好であったが、通常の排水処理で実施されているような負荷（１ｋｇＢＯＤ／ｍ３／ｄａｙ）では硫化メチル等による臭気を発生することを確認した。次に、本発明者らは、同じジメチルスルホキシド含有水を用いて浸漬膜活性汚泥法を行い、処理速度と臭気の発生について検討した。この結果、２．５ｋｇＢＯＤ／ｍ３／ｄａｙの負荷をかけた条件においても、臭気を抑制しながら良好に処理できることが判明した。当初、生物処理槽内に保持される汚泥濃度の差の３倍程度は臭気を抑えながら処理可能と予測をしていたが、本実験結果から５倍以上の処理速度の差が得られることが判明し、浸漬膜活性汚泥処理がジメチルスルホキシド含有水等の有機硫黄化合物含有水の処理において予測以上に有効な手段であることが明らかとなった。本結果は、おそらくジメチルスルホキシド分解菌が他の細菌より増殖速度が遅い上に、担体や活性汚泥のフロックには捕捉されにくく、浮遊細菌として系外に流出しやすいのではないかと推測される。また、担体法などでは担体表面において生物膜の増殖等により一部に嫌気部位が形成されるために、より臭気が発生しやすい可能性があるが、本方法ではそのような局所的な嫌気部位の形成を抑制することができると考えられる。いずれにしても、当業者が予測する範囲を超えて浸漬膜活性汚泥法が臭気を抑制しながら高速処理に有効であることが明らかとなった。
本発明の実施形態に係る有機硫黄化合物含有水の処理装置の一例の概略を図１に示し、その構成について説明する。有機硫黄化合物含有水処理装置１は、生物処理槽１０と、分離膜１４を有する膜分離槽１２とを備える。
図１の有機硫黄化合物含有水処理装置１において、原水供給配管がポンプ２４を介して生物処理槽１０の上部に接続され、生物処理槽１０の上部の出口から膜分離槽１２に越流するようになっている。生物処理槽１０の上部にはポンプ２６を介してｐＨ調整剤供給配管が接続され、ｐＨ測定手段であるｐＨ測定装置２８が設置されている。膜分離槽１２には、分離膜１４が浸漬されており、分離膜１４にはポンプ１８を介して処理水配管が接続されている。また、膜分離槽１２にはレベルスイッチ３０が設置されている。処理水配管は処理水槽１６に接続されており、処理水槽１６の下部は逆洗配管によりポンプ２２を介して処理水配管途中のポンプ１８の上流側に接続されている。生物処理槽１０の下部及び膜分離槽１２の下部で分離膜１４の下方には空気供給配管が接続されている。また、膜分離槽１２の下部は、生物反応水返送配管によりポンプ２０を介して生物処理槽１０の下部に接続されている。なお、図１の有機硫黄化合物含有水処理装置１では、生物処理槽１０と分離膜１４を有する膜分離槽１２とを備えるが、図２のように膜分離槽１２を設けずに生物処理槽１０に分離膜１４を浸漬させても良い。
本実施形態に係る有機硫黄化合物含有水の処理方法及び図１の有機硫黄化合物含有水処理装置１の動作について説明する。
原水である有機硫黄化合物含有水は、ポンプ２４により生物処理槽１０へ送液される。生物処理槽１０において好気性の活性汚泥により生物処理が行われ、原水中の有機硫黄化合物が分解される（生物処理工程）。生物処理槽１０には、空気等が曝気される。生物処理槽１０においてポンプ２６によりｐＨ調整剤として水酸化ナトリウム等のアルカリまたは塩酸等の酸が供給され、ｐＨ調整が行われる。生物処理槽１０のｐＨ調整は、ｐＨ測定装置２８によりｐＨが測定され、その測定値に基づいて図示しない制御手段等によりポンプ２６の供給量を調整して行われてもよい。また、原水の供給は、レベルスイッチ３０により測定された液量に基づいて、図示しない制御手段等によりポンプ２４の供給量を調整して行われてもよい。生物処理槽１０において、後述するように栄養源として窒素、リン等を添加してもよい。
生物処理が行われた生物反応水は膜分離槽１２へ送液される。膜分離槽１２において分離膜１４により生物反応水の固液分離が行われる（固液分離工程）。固液分離は、ポンプ１８による吸引ろ過等により行われる。また、膜分離槽１２の分離膜１４には、膜の洗浄と微生物への酸素供給のために空気等が供給される。固液分離されたろ液である処理水はポンプ１８により処理水槽１６へ送液され、処理水槽１６に貯水された処理水の一部はポンプ２２により分離膜１４の逆洗水として利用されてもよい。また、膜分離槽１２の生物反応水は、ポンプ２０により生物処理槽１０へ送液され、汚泥が循環される。排出された処理水はそのまま廃棄してもよいが、純水、超純水、工業用水、冷却水等として回収、再利用することが好ましい。
本実施形態に係る有機硫黄化合物含有水の処理方法では、有機硫黄化合物含有水を生物処理により処理するにあたり、臭気発生量が少なく高い処理効率で、コンパクトな生物処理を行うことができる。特に、他の有機物とジメチルスルホキシド等の有機硫黄化合物とが混合している水処理や、今後需要が増加すると見込まれるＴＯＣ（全有機炭素）が１００ｍｇ／Ｌ以下の水回収において、特に有効な手段である。
また、本実施形態に係る有機硫黄化合物含有水の処理装置は、ジメチルスルホキシド等の有機硫黄化合物含有水を生物処理する装置であり、特に、有機硫黄化合物を生物処理する際に発生する臭気を低減すると共に、コンパクトな装置で良好な処理水を安定に得ることができる。
（処理対象水）
処理対象とするジメチルスルホキシド等の有機硫黄化合物含有水は、半導体工場、液晶工場、その他の分野から排出される有機硫黄化合物を含む水であって、ジメチルスルホキシド、スルホン酸類、スルホキシド類等の有機硫黄化合物を含む場合のほか、２−アミノエタノール（ＭＥＡ）、２−プロパノール（イソプロピルアルコール）、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）、酢酸、ジエチレングルコールモノブチルエーテル、２，２−アミノエチルアミノエタノール等の他の有機物を含んだ水でもよい。また、ジメチルスルホキシド含有水と他の有機物、窒素化合物等とを混合した水でも良い。また有機硫黄化合物含有水中の有機硫黄化合物濃度は１ｍｇ／Ｌ程度の低濃度から数千ｍｇ／Ｌ程度の高濃度までどの場合も適用可能である。特に有機硫黄化合物に他の生分解性の高い有機物が共存した場合、例えばジメチルスルホキシドのＴＯＣ比率が５０％以下、さらには３５％以下でも、増殖速度が遅いジメチルスルホキシド分解菌が優占種となりやすく、処理水にジメチルスルホキシドが残存することや臭気物質による臭気が発生することが抑制される。
処理対象とするジメチルスルホキシド等の有機硫黄化合物含有水は、半導体工場、液晶工場、その他の分野から排出される有機硫黄化合物を含む水であって、ジメチルスルホキシド、スルホン酸類、スルホキシド類等の有機硫黄化合物を含む場合のほか、２−アミノエタノール（ＭＥＡ）、２−プロパノール（イソプロピルアルコール）、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）、酢酸、ジエチレングルコールモノブチルエーテル、２，２−アミノエチルアミノエタノール等の他の有機物を含んだ水でもよい。また、ジメチルスルホキシド含有水と他の有機物、窒素化合物等とを混合した水でも良い。また有機硫黄化合物含有水中の有機硫黄化合物濃度は１ｍｇ／Ｌ程度の低濃度から数千ｍｇ／Ｌ程度の高濃度までどの場合も適用可能である。特に有機硫黄化合物に他の生分解性の高い有機物が共存した場合、例えばジメチルスルホキシドのＴＯＣ比率が５０％以下、さらには３５％以下でも、増殖速度が遅いジメチルスルホキシド分解菌が優占種となりやすく、処理水にジメチルスルホキシドが残存することや臭気物質による臭気が発生することが抑制される。
（栄養源）
ジメチルスルホキシド等の有機硫黄化合物を分解する微生物がジメチルスルホキシドその他の有機物を分解し、増殖していくためには栄養源として、窒素、リンのほか、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ金属類や鉄、マンガン、亜鉛等の金属類といった微量金属類が存在することが好ましい。窒素源としては、外部から尿素、アンモニア塩等を添加することができる。リン源としては、外部からリン酸塩、リン酸等を添加することができる。また、窒素源、リン源としては、原水中に十分量含まれていれば外部から添加する必要はなく、また、窒素、リンを含む他の原水を有機硫黄化合物含有水に添加することでも対応することができる。微量金属類は、半導体工場や液晶工場等での有機硫黄化合物含有水では、不足することが多い。そのため、水道水、工業用水等の微量金属類を含む水を導入する、微量元素を含む製剤を添加する等の方法で補給してもよい。
ジメチルスルホキシド等の有機硫黄化合物を分解する微生物がジメチルスルホキシドその他の有機物を分解し、増殖していくためには栄養源として、窒素、リンのほか、ナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ金属類や鉄、マンガン、亜鉛等の金属類といった微量金属類が存在することが好ましい。窒素源としては、外部から尿素、アンモニア塩等を添加することができる。リン源としては、外部からリン酸塩、リン酸等を添加することができる。また、窒素源、リン源としては、原水中に十分量含まれていれば外部から添加する必要はなく、また、窒素、リンを含む他の原水を有機硫黄化合物含有水に添加することでも対応することができる。微量金属類は、半導体工場や液晶工場等での有機硫黄化合物含有水では、不足することが多い。そのため、水道水、工業用水等の微量金属類を含む水を導入する、微量元素を含む製剤を添加する等の方法で補給してもよい。
（生物処理条件）
浸漬膜活性汚泥法における生物処理槽１０の処理条件としては、好気性の生物処理槽のＢＯＤ（生物化学的酸素要求量）負荷が０．５〜５ｋｇＢＯＤ／ｍ３／ｄａｙの範囲で運転することが好ましい。０．５ｋｇＢＯＤ／ｍ３／ｄａｙ未満であれば通常の浮遊式活性汚泥法を工夫して処理することも可能なため、分離膜の導入コスト等を考慮して０．５ｋｇＢＯＤ／ｍ３／ｄａｙ以上が好ましい。また、５ｋｇＢＯＤ／ｍ３／ｄａｙ以上の場合、臭気を発生するリスクが高くなる。原水のＴＯＣ濃度が１００ｍｇ−Ｃ／Ｌ以下の場合、膜フラックスも考慮して、コスト等の点から０．５〜２．５ｋｇＢＯＤ／ｍ３／ｄａｙの範囲がより好ましく、１．５〜２．５ｋｇＢＯＤ／ｍ３／ｄａｙの範囲がさらに好ましい。この場合、分離膜のフラックスを例えば０．４〜０．８ｍ／ｄａｙの範囲にすることが好ましく、０．４〜０．６ｍ／ｄａｙの範囲にすることがより好ましい。
浸漬膜活性汚泥法における生物処理槽１０の処理条件としては、好気性の生物処理槽のＢＯＤ（生物化学的酸素要求量）負荷が０．５〜５ｋｇＢＯＤ／ｍ３／ｄａｙの範囲で運転することが好ましい。０．５ｋｇＢＯＤ／ｍ３／ｄａｙ未満であれば通常の浮遊式活性汚泥法を工夫して処理することも可能なため、分離膜の導入コスト等を考慮して０．５ｋｇＢＯＤ／ｍ３／ｄａｙ以上が好ましい。また、５ｋｇＢＯＤ／ｍ３／ｄａｙ以上の場合、臭気を発生するリスクが高くなる。原水のＴＯＣ濃度が１００ｍｇ−Ｃ／Ｌ以下の場合、膜フラックスも考慮して、コスト等の点から０．５〜２．５ｋｇＢＯＤ／ｍ３／ｄａｙの範囲がより好ましく、１．５〜２．５ｋｇＢＯＤ／ｍ３／ｄａｙの範囲がさらに好ましい。この場合、分離膜のフラックスを例えば０．４〜０．８ｍ／ｄａｙの範囲にすることが好ましく、０．４〜０．６ｍ／ｄａｙの範囲にすることがより好ましい。
ＭＬＳＳ（活性汚泥浮遊物）は、通常の活性汚泥法（３０００〜５０００ｍｇ／Ｌ程度）より高くてもよく、５０００〜２００００ｍｇ／Ｌ程度とすることができる。反応時間は１時間以上であることが好ましい。ｐＨは活性汚泥の生物活性を維持するために６．５〜８．５の範囲、特に７．０〜８．０の範囲となるように調整することが好ましい。
ジメチルスルホキシド含有水等の有機硫黄化合物含有水の処理では、有機硫黄化合物が分解するに従ってｐＨが低下する場合、アルカリ等のｐＨ調整剤を添加することにより、上記ｐＨ範囲に調整することで、有機硫黄化合物の分解速度を高く維持することができる。ｐＨ調整の方法としては、生物処理槽１０内に設置したｐＨ測定手段であるｐＨ測定装置２８の指示値に基づいて、制御手段等によりｐＨが適正な範囲になるようにｐＨ調整剤を適量添加する方法が好ましい。
ＤＯ（溶存酸素）濃度は生物処理槽１０で０．５ｍｇ／Ｌ以上、特に１．５ｍｇ／Ｌ〜３．５ｍｇ／Ｌ以上の範囲であることが好ましい。溶存酸素濃度が低下すると、ジメチルスルホキシド含有水の場合、ジメチルスルホキシドの中間代謝物である硫化メチル、メチルメルカプタン等の分解速度が低下して、臭気が発生することがある。ＤＯ濃度調整の方法としては、生物処理槽１０内に設置したＤＯ測定手段であるＤＯ測定装置の指示値に基づいて、制御手段等によりＤＯが適正な範囲になるように曝気量を調整する方法が好ましい。
（他の有機物含有水）
本実施形態では、ジメチルスルホキシド含有水等の有機硫黄化合物含有水と共に、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド含有水、２−アミノエタノール含有水、酢酸含有水等、半導体製造工程や液晶パネル製造工程の他工程からの排水といった、他の有機物含有水を導入して同時に処理し、有機硫黄化合物と共に他の有機物も分解することができる。
本実施形態では、ジメチルスルホキシド含有水等の有機硫黄化合物含有水と共に、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド含有水、２−アミノエタノール含有水、酢酸含有水等、半導体製造工程や液晶パネル製造工程の他工程からの排水といった、他の有機物含有水を導入して同時に処理し、有機硫黄化合物と共に他の有機物も分解することができる。
（浸漬膜）
分離膜１４としての浸漬膜は、図１のように膜分離槽１２を設けて膜分離槽１２内に浸漬してもよいし、図２のように生物処理槽１０内に浸漬してもよい。分離膜１４を使用して吸引ろ過等によって処理水を得ることができる。分離膜１４は、平膜、中空糸膜、管状膜等任意の形式を用いることができ、精密ろ過膜あるいは限外ろ過膜等が用いられる。分離膜１４の材質は、酢酸セルロース、ポリスルフォン酸、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリアミド等を使用することができる。フラックス（膜透過流束）は、０．１〜１ｍ／ｈｒ程度で運転することができ、より好ましくは０．４〜１．０ｍ／ｈｒで運転することが目詰まりなく膜コストを下げるために好ましい。特に低濃度大水量の水回収向けにはこのような透過流速範囲であることが好ましい。
分離膜１４としての浸漬膜は、図１のように膜分離槽１２を設けて膜分離槽１２内に浸漬してもよいし、図２のように生物処理槽１０内に浸漬してもよい。分離膜１４を使用して吸引ろ過等によって処理水を得ることができる。分離膜１４は、平膜、中空糸膜、管状膜等任意の形式を用いることができ、精密ろ過膜あるいは限外ろ過膜等が用いられる。分離膜１４の材質は、酢酸セルロース、ポリスルフォン酸、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリアミド等を使用することができる。フラックス（膜透過流束）は、０．１〜１ｍ／ｈｒ程度で運転することができ、より好ましくは０．４〜１．０ｍ／ｈｒで運転することが目詰まりなく膜コストを下げるために好ましい。特に低濃度大水量の水回収向けにはこのような透過流速範囲であることが好ましい。
本実施形態に係る有機硫黄化合物含有水の処理方法では、例えば、ジメチルスルホキシド等の有機硫黄化合物を含む水を、中和処理し、窒素、リン、その他の生物処理に不可欠な物質を添加したのち、生物処理層または分離膜を浸漬させた生物処理槽に導入して、ｐＨや溶存酸素（ＤＯ）濃度を適正に制御した条件で好気性処理し、処理水を分離膜からのろ過水として得ることができる。
本実施形態により、従来臭気発生を抑制するために低負荷で運転する必要のあった有機硫黄化合物含有水を高負荷で処理することが可能となった。これにより、従来の装置に比較して設置面積、コストが大幅に低減可能である。特に、１００ｍｇ−Ｃ／Ｌ以下の低濃度原水、有機硫黄化合物のＴＯＣ比率が５０％以下の原水の水処理、水回収において非常に有効である。
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
＜実施例１、参考例１＞
以下の条件で図１に示す浸漬膜活性汚泥装置を使用してＤＭＳＯ含有水の処理を行った。結果を表２に示す。
［通水条件］
原水濃度：原水ＢＯＤ濃度 ３３０ｍｇ／Ｌ（原水ＴＯＣ濃度８９．５ｍｇ−Ｃ／Ｌ、ＤＭＳＯのＴＯＣ比率３４．６％）
原水組成：表１参照
原水にはリン、微量元素（オルガミン１０（オルガノ（株）製）を必要量添加した。
［実験装置］
浸漬膜活性汚泥装置として、以下のような実験装置を用いて実施した。
生物処理槽：容量７．５Ｌ、ＭＬＳＳ：７５００〜１２０００ｍｇ／Ｌ
膜分離槽：容量２．５Ｌ
浸漬膜：旭化成製中空糸膜、材質ＰＶＤＦ、平均孔径０．１μｍ、フラックス０．８ｍ／ｄａｙ
［運転負荷］
表１に示す原水を用いてＢＯＤ負荷が０．５、１．５、２．５ｋｇＢＯＤ／ｍ3／ｄａｙになるように運転した。
［運転条件］
ＤＯ：１．５〜２．０ｍｇ／Ｌ、ｐＨ：７．０〜７．５となるように苛性ソーダ（ＮａＯＨ）、塩酸（ＨＣｌ）を使って調整した。
以下の条件で図１に示す浸漬膜活性汚泥装置を使用してＤＭＳＯ含有水の処理を行った。結果を表２に示す。
［通水条件］
原水濃度：原水ＢＯＤ濃度 ３３０ｍｇ／Ｌ（原水ＴＯＣ濃度８９．５ｍｇ−Ｃ／Ｌ、ＤＭＳＯのＴＯＣ比率３４．６％）
原水組成：表１参照
原水にはリン、微量元素（オルガミン１０（オルガノ（株）製）を必要量添加した。
［実験装置］
浸漬膜活性汚泥装置として、以下のような実験装置を用いて実施した。
生物処理槽：容量７．５Ｌ、ＭＬＳＳ：７５００〜１２０００ｍｇ／Ｌ
膜分離槽：容量２．５Ｌ
浸漬膜：旭化成製中空糸膜、材質ＰＶＤＦ、平均孔径０．１μｍ、フラックス０．８ｍ／ｄａｙ
［運転負荷］
表１に示す原水を用いてＢＯＤ負荷が０．５、１．５、２．５ｋｇＢＯＤ／ｍ3／ｄａｙになるように運転した。
［運転条件］
ＤＯ：１．５〜２．０ｍｇ／Ｌ、ｐＨ：７．０〜７．５となるように苛性ソーダ（ＮａＯＨ）、塩酸（ＨＣｌ）を使って調整した。
［評価］
得られた処理水の水質（ＴＯＣ）を測定した。また、処理水の臭気を官能評価により以下の基準で評価した。それぞれの条件におけるコストを試算した。結果を表２に示す。
○：臭気感じられず
×：強い臭気を感じた
得られた処理水の水質（ＴＯＣ）を測定した。また、処理水の臭気を官能評価により以下の基準で評価した。それぞれの条件におけるコストを試算した。結果を表２に示す。
○：臭気感じられず
×：強い臭気を感じた
＜比較例１＞
図３に示す流動床式活性汚泥装置５０を使用して、表１に示すＤＭＳＯ含有水の処理を実施例１と同様の運転条件で行った。流動床５２として、７ｍｍ角のポリウレタンスポンジを反応槽（容量２Ｌ）５４の２０容量％充填した。結果を表２に示す。
図３に示す流動床式活性汚泥装置５０を使用して、表１に示すＤＭＳＯ含有水の処理を実施例１と同様の運転条件で行った。流動床５２として、７ｍｍ角のポリウレタンスポンジを反応槽（容量２Ｌ）５４の２０容量％充填した。結果を表２に示す。
表２に示すように、比較例１と比べて、実施例１は２．５ｋｇＢＯＤ／ｍ３／ｄａｙまで処理水水質が良好であった。また、臭気発生に関しても抑制することが可能であった。
＜実施例２＞
実施例１と同じ浸漬膜活性汚泥装置を使用して、表３に示す原水について以下の条件にて実験を実施した。実施例１と同様にして評価を行った。結果を表４に示す。
［通水条件］
原水濃度：原水ＢＯＤ濃度 ２９０ｍｇ／Ｌ（原水ＴＯＣ濃度８７ｍｇ−Ｃ／Ｌ、ＤＭＳＯのＴＯＣ比率１７．８％）
原水組成：表３参照
原水にはリン、微量元素（オルガミン１０（オルガノ（株）製）を必要量添加した。
［運転負荷］
表３に示す原水を用いてＢＯＤ負荷が１．５ｋｇＢＯＤ／ｍ３／ｄａｙになるように運転した。
［運転条件］
ＤＯ：１．５〜２．０ｍｇ／Ｌ、ｐＨ：７．０〜７．５となるように苛性ソーダ（ＮａＯＨ）、塩酸（ＨＣｌ）を使って調整した。
実施例１と同じ浸漬膜活性汚泥装置を使用して、表３に示す原水について以下の条件にて実験を実施した。実施例１と同様にして評価を行った。結果を表４に示す。
［通水条件］
原水濃度：原水ＢＯＤ濃度 ２９０ｍｇ／Ｌ（原水ＴＯＣ濃度８７ｍｇ−Ｃ／Ｌ、ＤＭＳＯのＴＯＣ比率１７．８％）
原水組成：表３参照
原水にはリン、微量元素（オルガミン１０（オルガノ（株）製）を必要量添加した。
［運転負荷］
表３に示す原水を用いてＢＯＤ負荷が１．５ｋｇＢＯＤ／ｍ３／ｄａｙになるように運転した。
［運転条件］
ＤＯ：１．５〜２．０ｍｇ／Ｌ、ｐＨ：７．０〜７．５となるように苛性ソーダ（ＮａＯＨ）、塩酸（ＨＣｌ）を使って調整した。
（比較例２）
図４に示す固定床式活性汚泥装置５６を用いて、表３に示すＤＭＳＯ含有水の処理を実施例２と同様の運転条件で行った。固定床５８として、繊維状の不織布の成型品の充填材を反応槽（容量２Ｌ）６０の７０％容量充填した。結果を表４に示す。
図４に示す固定床式活性汚泥装置５６を用いて、表３に示すＤＭＳＯ含有水の処理を実施例２と同様の運転条件で行った。固定床５８として、繊維状の不織布の成型品の充填材を反応槽（容量２Ｌ）６０の７０％容量充填した。結果を表４に示す。
表４に示すように、比較例２と比べて、実施例２は１．５ｋｇＢＯＤ／ｍ３／ｄａｙの負荷運転においても、処理水質が良好かつ臭気の発生を抑制できた。
このように、従来臭気発生を抑制するために低負荷で運転する必要のあったジメチルスルホキシド含有水を高負荷で処理することが可能となった。これにより、従来の装置に比較して設置面積が大幅に低減可能となった。特に、１００ｍｇ−Ｃ／Ｌ以下の低濃度原水、ジメチルスルホキシドのＴＯＣ比率が５０％以下の原水の水処理、水回収において非常に有効であった。
１ 有機硫黄化合物含有水処理装置、１０ 生物処理槽、１２ 膜分離槽、１４ 分離膜、１６ 処理水槽、１８，２０，２２，２４，２６ ポンプ、２８ ｐＨ測定装置、３０ レベルスイッチ、５０ 流動床式活性汚泥装置、５２ 流動床、５４，６０ 反応槽、５６ 固定床式活性汚泥装置、５８ 固定床。
Claims (3)
- ジメチルスルホキシドを含有する原水を浸漬膜活性汚泥法で処理するジメチルスルホキシド含有水の処理方法であって、前記処理におけるＢＯＤ負荷が１．５〜５ｋｇＢＯＤ／ｍ 3 ／ｄａｙの範囲内であることを特徴とするジメチルスルホキシド含有水の処理方法。
- 請求項１に記載のジメチルスルホキシド含有水の処理方法であって、
前記原水におけるジメチルスルホキシドのＴＯＣ比率が５０％以下であることを特徴とするジメチルスルホキシド含有水の処理方法。 - ジメチルスルホキシドを含有する原水を活性汚泥処理する生物処理槽と、
前記生物処理槽または膜分離槽に浸漬されて、前記活性汚泥処理された生物反応水を固液分離して処理水を得るための分離膜と、
を有し、
前記生物処理槽におけるＢＯＤ負荷が１．５〜５ｋｇＢＯＤ／ｍ 3 ／ｄａｙの範囲内となることを特徴とするジメチルスルホキシド含有水の処理装置。
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