JP7453068B2 - 排水処理方法 - Google Patents
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Description
(1)雨天時下水が設計水量1Q以上の流入で、最初沈殿池での固液分離性が低下する。
(2)最初沈殿池での固液分離性が低下することで、1Q以上の最初沈殿池処理水は公共用水域に放流されるが、その放流水質が悪化する。
(1)設計水量の3倍の流入水量のために生物処理後の最終沈殿池での固液分離が難しく、最終沈殿池の処理水SSの増加や、返送汚泥濃度の低下がある。
(2)2Q分を反応タンク終段に流入させると、その反応タンクのBOD汚泥負荷が高まり、活性汚泥の凝集性が低下するので、最終沈殿池での固液分離性が低下する。
(1)生物処理における負荷変動等によりバルキングで生物処理槽後段の沈殿槽での固液分離性が低下する。
(2)返送汚泥にバルキング対策薬剤を添加して、生物処理槽前段に返送されるが、生物処理槽滞留中にバルキング対策薬剤の効果低減や生物処理槽の活性汚泥へのダメージがある。
(1)
生物処理工程を含む排水処理方法であって、
前記排水処理方法は前記生物処理工程の後段に固液分離工程を含み、
前記生物処理工程後段の固液分離工程から引き抜かれる汚泥又は当該汚泥を濃縮した濃縮汚泥に凝集補助剤を添加した後に、前記生物処理工程に、前記凝集補助剤を含む前記汚泥又は前記濃縮汚泥を返送することを含む排水処理方法。
(2)
前記排水処理方法は、さらに前記生物処理工程の前段に固液分離工程を含む(1)に記載の排水処理方法。
(3)
前記生物処理工程の前段の固液分離工程は、雨天時下水が流入する最初沈殿池で行われ、
前記凝集補助剤を含む前記汚泥又は前記濃縮汚泥を、雨天時下水と混合して、前記最初沈殿池にも返送することを特徴とする(2)に記載の排水処理方法。
(4)
前記生物処理工程は、複数の反応タンクにおいて行われ、
前記生物処理工程の後段の固液分離工程は、最終沈殿池で行われ、
前記最終沈殿池から引き抜かれる汚泥は返送汚泥及び余剰汚泥であり、前記返送汚泥の一部を前記複数の反応タンクのうち最前段の反応タンクに返送し、前記返送汚泥の別の一部に凝集補助剤を添加した後に、前記複数の反応タンクのうち最終段の反応タンクに返送することを特徴とする(1)~(3)のいずれかに記載の排水処理方法。
(5)
さらに、前記余剰汚泥を濃縮した濃縮汚泥の一部に凝集補助剤を添加した後に、前記複数の反応タンクのうち最終段の反応タンクに返送すること含む(4)に記載の排水処理方法。
(6)
前記生物処理工程は、複数の反応タンクにおいて行われ、
前記生物処理工程の後段の固液分離工程は、最終沈殿池で行われ、
前記最終沈殿池から引き抜かれる汚泥は返送汚泥及び余剰汚泥であり、前記返送汚泥の全部を前記複数の反応タンクのうち最前段の反応タンクに返送し、前記余剰汚泥を濃縮した濃縮汚泥の一部に凝集補助剤を添加した後に、前記複数の反応タンクのうち最終段の反応タンクに返送することを特徴とする(1)~(3)のいずれかに記載の排水処理方法。
(7)
さらに、前記複数の反応タンクのうち最前段の反応タンクに返送する前記返送汚泥にも、凝集補助剤を添加することを含む(4)~(6)のいずれかに記載の排水処理方法。
本発明において、凝集補助剤として、後述の有機高分子凝集剤又は有機凝結剤などの有機凝集補助剤と、無機凝集剤を好適に用いることができる。凝集補助剤として、有機凝集補助剤が好ましい。なお、本明細書において、バルキング防止剤として使用できるものであっても、凝集効果を有するものは凝集補助剤の概念に含む。
本発明において使用できる有機高分子凝集剤(以下、「高分子凝集剤」という。)には荷電状態によってカチオン性、アニオン性、ノニオン性、両イオン性のものがあり、対象となる最初沈殿池処理水や返送汚泥、濃縮汚泥や活性汚泥に合わせて適宜選定すればよい。特に本発明における生物処理で生成する活性汚泥で使用する場合、カチオン性高分子凝集剤、両性の高分子凝集剤から1種以上を選択して使用することが好ましい。高分子凝集剤は1種を単独で使用することもできるが、2種以上を併用することもできる。
有機凝結剤は高分子凝集剤より高カチオン性で、分子量が100万以下と小さく、液状品が一般的である。有機凝結剤はカチオン性高分子凝集剤等の高分子凝集剤に比べて、その分子量が低いので、その製品の粘度も低い。そのために濃度や粘度調整のための溶解や希釈作業が不要で、製品のまま、使用できる。
本発明の一部の実施形態において、さらに返送汚泥及び/又は濃縮汚泥の一部にバルキング防止剤を添加することが好ましい。
本発明において、本発明の効果を達成できる限り、沈殿装置の構成は特に限定されないが、本発明を適用できる一般的な沈殿装置の構造等について、以下のように説明する。
SS:JIS K 0102:2019 工場排水試験方法 14.1 懸濁物質
TS:JIS K 0102:2019 工場排水試験方法 14.2 全蒸発残留物
汚泥返送比=反応タンクのMLSS/(返送汚泥のSS-反応タンクのMLSS)
式中、反応タンクのMLSSや返送汚泥のSSの単位はmg/Lである。
民間事業所排水処理では下水処理の最初沈殿池がなく、有機性排水は下水処理の反応タンクに相当する生物処理槽で生物処理される。生物処理槽は下水処理の反応タンクのように複数に分割されていない場合が多く、この場合の生物処理槽最終段とは、生物処理槽の活性汚泥混合液の流出部から沈殿槽流入部までを指す。
(1)雨天時下水の流量を測定する。又は、運転管理の経験等からの予測値を設定する。
(2)最初沈殿池流入部のSS濃度を設定する。又は、運転管理の経験等からの予測値を設定する。
(3)雨天時下水流量と最初沈殿池流入部のSS濃度の設定値から最初沈殿池流入部のSS重量を計算する(最初沈殿池流入水量は雨天時下水流量>返送汚泥流量であるので、雨天時下水流量のみとする)。
(4)返送汚泥のSS濃度測定又は運転管理記録記載値からSS濃度を推定する。
(5)最初沈殿池流入部のSS重量と返送汚泥のSS濃度から返送汚泥流量を算出する。
(6)返送汚泥流量と返送汚泥濃度から返送汚泥のSS重量を算出する。
(7)返送汚泥のSS重量に対する凝集補助剤添加率設定値から凝集補助剤の添加重量を算出する。
(8)高分子凝集剤や有機凝結剤重量に見合う凝集補助剤溶解液を薬注ポンプで返送汚泥に添加する。
(1)最初沈殿池処理水又は被処理水(以下、「被処理水」という。)の流量を測定する。
(2)最終段以外の反応タンクのSS(MLSS)濃度を測定する。又は管理値を設定する。
(3)反応タンク最終段の設定SS濃度と、最終段以外の反応タンクの実測のSS濃度の差から反応タンクに返送するSS重量を算出する。
(4)返送汚泥のSS濃度を測定する。
(5)反応タンクで必要なSS重量と返送汚泥のSS濃度から反応タンク最終段に返送する返送汚泥流量を算出する。
(6)反応タンク最終段に返送するSS重量と凝集補助剤添加率設定値により凝集補助剤添加重量を決定する。
(7)凝集補助剤添加重量と溶解濃度から返送汚泥に添加する凝集補助剤溶解液量を決定する。
(8)凝集補助剤注入ポンプを起動して、返送汚泥に凝集補助剤溶解液を添加する。
模擬雨天時下水は晴天時の分流式下水の最初沈殿池流入下水を脱塩素した水道水で2倍希釈したものを試験に供した。模擬雨天時下水はpHが7.4、SSが100mg/L、BODが100mg/Lであった。
従来例1の模擬雨天時下水を表1の凝集槽と同じ形状で同じ有効容量の混合槽を設け、その混合槽に従来例2の返送汚泥を添加し、次に表1の凝集槽を設け、その凝集槽に高分子凝集剤(エバグロースB-094、両性、分子量500万、水ing(株)製)を添加した後に、表1の条件で試験した。試験に用いた従来例2の返送汚泥は終末処理場から採取した汚泥で、その性状は、SSが6000mg/L、TSが5800mg/L、VSS/SSが82%であった。表3に模擬雨天時下水に返送汚泥と直接高分子凝集剤を添加した場合の処理結果を示す。
従来例1の模擬雨天時下水に高分子凝集剤(エバグロースB-094、両性、分子量500万、水ing(株)製)を添加した従来例2の返送汚泥を模擬雨天時下水量に対してSSとして100~300mg/L添加し、表1の条件で試験した。高分子凝集剤添加率は返送汚泥のSS重量あたりの添加率で、0.7~3.0重量%対SSであった。また、処理水量に対する高分子凝集剤注入率は、1~6mg/Lであった。表4に高分子凝集剤を添加した返送汚泥を模擬雨天時下水に添加した処理結果を示す。
従来例1の模擬雨天時下水を模擬雨天時下水量3Qで無薬注で、表1の装置を用い固液分離し、得られた処理水を模擬最初沈殿槽処理水とした。その性状は、pH7.3、SS62mg/L、BOD78mg/Lであった。
SS62mg/L、BOD78mg/Lの模擬最初沈殿槽処理水をBOD汚泥負荷0.35kg/kg日で生物処理すると、SS除去率が23%、BOD除去率が63%で、最終沈殿槽での固液分離性が悪化したためにBOD除去率よりSS除去率が低かった。
従来例3、3W法との対比で、模擬最初沈殿槽処理水量3Qのうち2Qを生物処理槽の4槽目に流入させ、4槽目には高分子凝集剤や有機凝結剤を含む返送汚泥を返送することとし、4槽目のMLSS濃度を2000mg/Lに維持した。
従来例3、3W法との対比で、模擬雨天時下水の模擬最初沈殿槽処理水の全量を生物処理槽1槽目に流入させて、活性汚泥処理するものとした。
Claims (4)
- 生物処理工程を含む排水処理方法であって、
前記生物処理工程は、複数の反応タンク又は生物処理槽において行われ、
前記排水処理方法は前記生物処理工程の後段に、最終沈殿池又は沈殿槽で行われる固液分離工程を含み、
前記最終沈殿池から返送汚泥を引き抜き、前記返送汚泥の一部に凝集補助剤を添加せず前記複数の反応タンク又は生物処理槽のうち最前段の反応タンク又は生物処理槽に返送し、前記返送汚泥の別の一部に有機凝集補助剤を添加した後に、前記複数の反応タンク又は生物処理槽のうち最終段の反応タンク又は生物処理槽に返送することを含む排水処理方法。 - 前記排水処理方法は、さらに前記生物処理工程の前段に固液分離工程を含む請求項1に記載の排水処理方法。
- 前記生物処理工程の前段の固液分離工程は、雨天時下水が流入する最初沈殿池で行われ、
前記有機凝集補助剤を含む前記汚泥を、雨天時下水と混合して、前記最初沈殿池にも返送することを特徴とする請求項2に記載の排水処理方法。 - 前記返送汚泥の前記別の一部にさらにバルキング防止剤を添加して、前記複数の反応タンク又は生物処理槽のうち最終段の反応タンク又は生物処理槽に返送することを特徴とする請求項1に記載の排水処理方法。
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