JPH02245296A - 有機性廃水の処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、有機性廃水を生物学的に硝化脱窒素処理する
方法に関し、特に限外濾過膜又は精密濾過膜を効率よ（
利用するようＫした、し尿五汚水などの、高濃度の窒素
分、ＢＯＤ分を含む有機性廃水の処理方法に関する。

〔従来の技術〕

し尿系汚水のような有機性廃水を高負荷で硝化脱窒素す
るため、有機性廃水を希釈しないで供給し、かつ高ＭＬ
ＳＳの活性汚泥を循環することＫより、該処理工程内の
液のＭＬＳ８を高濃度に維持することが行われている。

また、そのさい該処理工程から出る高ＭＬ８ｇの活性汚
泥スラリを無機凝集剤を用いる凝集分離手段によらない
で、かつなるべく完全に固液分離するために１限外濾過
膜又は精密濾過膜を用いる膜分離手段が提案され、この
手段は、高純度の透過水が得られ、かつ無機凝集剤を必
要とせず、凝集汚泥の発生もないところから、注目を浴
び、次第にその実用化が計られるよう罠なっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記の膜分離工程では限外濾過膜又は精
密濾過膜の微細な膜構造に起因して、大量の透過水量を
得るためには高圧でかつ大量の液を膜分離工程に送らな
ければならない。このため、この膜分離工程を用いる処
理方法では送液ポンプの電力消費量が著しく太き（、そ
の高額な運転費用が限外濾過膜などを用いる膜分離方式
の大きな問題となっている。

本発明は、限外濾過膜又は精密濾過膜を用（・る膜分離
工程を有する有機性廃水の処理方法において、該膜分離
工程が効率よく行われるようにすること、ならびに従来
分離水中に残存する窒素を生物学的に脱窒素処理するた
めに利用されていた高価なエタノールのかわりに安価な
メタノールを利用することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、有機性廃水を生物学的に硝化脱窒素処理する
方法において、有機性廃水を脱窒素部、硝化部を直列に
配列した第１の硝化脱窒未処理工程に供給し、該硝化脱
窒未処理工程からの活性汚泥スラリを膜分離工程で分離
水と濃縮活性汚泥スラリとに分離し、該分離水を雑排水
とともに脱窒素部、硝化部を有する第２の硝化脱窒未処
理工程に供給し、該濃縮活性汚泥スラリな第１の硝化脱
窒未処理工程の脱窒素部に循環し、第２の硝化脱窒未処
理工程からの活性汚泥スラリを沈殿工程で清澄水と活性
汚泥に分離し、第２の硝化脱窒未処理工程の脱窒素部に
おける活性汚泥の汚泥齢が３日以上になるように第２の
硝化脱窒未処理工程の余剰汚泥を排出しつつ、該脱窒素
部にメタノールを添加することを特依とする有機性廃水
の処理方法によって、前記の目的を達成した。

なお、上記において、第２の硝化脱窒未処理工程の脱窒
素部（「第２脱窒素部」という）における「活性汚泥の
汚泥齢が３日以上になるように」するとは、該脱窒素部
に存在する活性汚泥が十分な量存在することを示す条件
であって、その汚泥齢（日）は、次式で示される。

前記膜分離工程で用いる限外濾過膜又は精密濾過膜は、
既に知られている膜を使用することができる。

限外濾過膜は、例えば、膜材質がポリオレフィンやポリ
アクリルニトリルからなり、分画分子量が大きいものが
よい。− 次に、本発明の一実施態様を第１図を参照しつつ説明す
る。

有機性廃水１は、後記する膜分離装置７から循環される
濃縮活性汚泥スラリ１０とともに％第１の硝化脱窒未処
理工程２の、実質的に嫌気条件下にある第１の脱窒紫檀
３に流入し、濃縮活性汚泥スラリ１０中のＮＯｘは有機
性廃水のＢＯＤ成分によって脱窒素された後、好気的条
件下にある第１硝化槽４に流入し、ＮＨ，態窒素（ＮＨ
，−Ｎ）がＮ０ｘＫ硝化され、その活性汚泥スラリー５
は限外濾過膜（ＵＰ膜）を用いる膜分離装＃７に流入し
透過水（分離水）８と濃縮活性汚泥スラリ９とに分離さ
れる。膜分離装置７において得られる透過水量は、膜分
離装置７へ送られる活性汚泥スラリ５の液量の１／２０
〜１／４０なので、例えば、ＭＬＳ８１５０００■／ｌ
の活性汚泥スラリはＭＬＳ８１５４００〜１５８００ｍ
９／を程度に濃縮される。その濃縮活性汚泥スラリ９は
、一部が余剰汚泥１１として排出されて汚泥脱水工程に
送られ、残りは濃縮活性汚泥スラＩ７１０として第１脱
窒素槽３へ循環される。

なお、有機性廃水ｌの流入量が低下した場合には、第１
硝化槽４の水位を所定の位置に保つため、活性汚泥スラ
リはバイパス管６に流路が切り換えられるが、このとき
膜分離装置７内は、限外濾過膜が活性汚泥により閉塞す
るのを防止するために、ＳＳのない水で置換してお（と
よい。

次いで、膜分離工程７で得られた透過水８は、汚泥脱水
工程からの濾過水、バキューム・カー洗浄水などの雑排
水１４とともに、等２の硝化脱窒未処理工程１２の？、
２硝化槽１３に流入し、ＮＨ，−Ｎが硝化さねた後、第
２脱り紫檀１５に流入し、そしてメタノール１６を還元
剤として脱窒素され、そこで残留したメタノールは再曝
気槽１７で酸化分離された後、沈殿槽１８で固液分離さ
れる。上澄水は処理水１９として取得され、活性汚泥２
０は大部分が返送汚泥２１として第２硝化槽１３に循環
され、一部は第２の硝化脱窒素処理工程１２の余剰汚泥
２２として第１の硝化窒素処理工程２に移送される。

この第２の硝化脱窒素処理工程１２の第２脱窒素槽１５
における活性汚泥の汚泥齢は３日以上とすることが必要
である。この汚泥齢は第２の硝化脱窒素処理工程１２の
余剰汚泥２２の排出量から前記した弐によって計算する
ことができる。その汚泥齢が３日以下となると、脱望素
活性が低下するので、３日以上となるように余剰汚泥排
出量を調整する。

前記の１．１硝化脱窒素処理工程２及び＠２硝化脱窒素
処理工程１２における液のＭＬＳＳ濃度は、それぞれ別
個に余剰汚泥１１．２２の排出量を増減することＫよっ
て調整することができる。すなわち、例えば、余剰汚泥
１１の排出量を増加すると、循環する濃縮活性汚泥スラ
リ１０の量が減少して、第１硝化槽３内の液のＭＬＳ　
８濃度が低下し、前記の排出量を減少させると、前記液
のＭＬ、８８６度が上昇する。

本発明における余剰汚泥の排出量の調整は、膜分離工程
、濃縮活性汚泥スラリか循環されるところの脱♀素処理
工程、返送汚泥の循環量などの各機能に全部関連してい
る。

なお、雑排水１４を？−１硝化脱窒素処理工程２に導入
すると、膜分離工程の水量負荷が増加するので好ましく
ない。

〔作用〕

卯、１の硝化脱窒素処理工程の脱窒索引では、実質的Ｋ
ｆｉ気条件下にあり、そこで循環されてきた濃縮活性汚
泥スラリ（返送汚泥）中のＮＯｘは有機性廃水のＢＯＤ
成分によって脱窒素される。その液は、次に好気的条件
下にある硝化部に入り、そこでＮＨ３ＮがＮＯｘに硝化
される。

第１の硝化脱窒素処理工程からの活性汚泥スラリは膜分
離工程で固液分離されて、ＳＳをほとんど含まない高純
度の透過水を得ることができる。

第２の硝化脱窒素処理工程の脱窒索引ではメタノールを
還元剤として、入ってきたＮＯｘを脱窒素する。

また、本発明は＠２の硝化脱窒素処理工程の余剰汚泥の
排出量を調整して、第２の硝化脱窒素処理の脱窒索引に
おける活性汚泥の汚泥齢が３日以上とすると、該脱窒索
引において十分な量の活性汚泥が保持されることＫなり
、それＫより脱窒素反応が目的を達成する程度に行われ
ることになる。

〔実施例〕

以下、実施例によって本発明を具体的に説明する。

ただし、本発明はこの実施例のみに限定されるものでは
ない。

実施例１ 第１図に示した、本発明楓施態様を行う処理装置によっ
て第１表に示す水質のし尿を処理した。

第１表　し尿の水質 処理条件 し尿処理量　　　　　　　　　１０　ｋｔ／日蒙１脱窒
素槽容積　　　　　　４０ｒＩＬ１第１硝化槽容積　　
　　　　　５０ｍ 第２脱窒素檜容積　　　　　　　５ｍ 第２硝化槽容積　　　　　　　　５　ｒｒＬ１再曝気槽
　　　　　　　　　　　１？ＦＬ′沈殿槽　　　　　　
　　　　　　φ３　ｍ　＊　ｈ　１．５　’Ｉ’ＭＬＳ
Ｓ、第１硝化脱窒素処理工程１５０００１ｎ９／を第２
硝化脱窒素処理工程ｘｓｏｏ１ｖ、／ｚ雑排水量　　　
　　　　　　　１０ぜ７日濃縮活性汚泥スラリ循環量　
　　　３００ＴｒＬ″／日５０チメタノール添加量　　
　　５．０　ｄ／分余剰汚泥排出量 第１の硝化脱窒素処理工程の余剰汚泥　８０に９ＤＳ／
日処理条件は次のとおりである。

限外濾過膜：種類　ポリオレフィン （分画分子量１００，０００） 膜面積　６．９ｍ″ 処理水収得量　　　　　　　１４　ぜ７日この処理によ
り得られる処理水の水質を第２表に示す。

第２表　処理水の水質 第３表　処理の消費電力 比較のために、従来例として、雑排水を第１の硝化脱窒
未処理工程に注入し、硝化液循環ポンプの吐出部を第１
脱窒素槽に１膜分離装置への循環４ンプの吐出部を第１
硝化槽に別々に配備して処理を行った。なお、吸入部は
いずれのポンプも第１硝化槽とした。第２表に示す水質
の処理水を得るために要する、本発明の処理方法におけ
る電力消費量と、従来例における電力消費量を第３表に
示す。

次に、第２の硝化脱窒未処理工程へ入る雑排水のＳＳ濃
度を増加することＫよって、第１図の１１で出る余剰汚
泥の量を増加する実験を行ったところ、汚泥齢が３日以
下になった時点で、急激にメタノールの効果がなくなっ
た。−万、エタノールを添加した場合には、第２図に示
されるようにこの現象はみられなかった。

〔発明の効果〕

本発明においては、次のような効果を有する。

（１）雑排水を第１の硝化脱窒未処理工程へ送らないの
で、膜分離工程へ送る活性汚泥スラリの量が減少し、ま
た膜分離工程から第１の硝化脱窒未処理工程へ循環する
濃縮活性汚泥スラリ（返送汚泥）の量が減少するので、
膜分離工程における消費電力が大幅に減少する。

（２１（１）の循環する濃縮活性汚泥スラリの量が減少
するので、返送汚泥ポンプを省略することができる。ま
た、（１）により硝化部における硝化液循環ポンプを省
略することができ、これらのポンプの省略により、それ
らに要する動力を削減することができる。

（３）第２の硝化脱窒未処理工程の脱窒索引において活
性汚泥の汚泥齢が３日以上に保持されることにより、安
価な還元剤であるメタノールを使用して安定な脱窒素処
理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

ｗＥ１図は、本発明の一実施態様を行う処理装置の模式
図であり、躯２図は、第２の硝化脱窒未処理工程の脱窒
索引における、還元剤を異ならしめたときの、活性汚泥
の汚泥齢と汚泥単位重量あたりの相対脱窒素活性（チ）
との関係を示す図である。 １・・・し尿、２・・・躯１硝化脱穿素処理工程、３・
・・第１脱窪素槽、４・・・枦、１硝化槽、５・−・活
性汚泥スラリ、７・・−膜分離製蓋、８・・・透過水、
９・・・濃縮活性汚泥スラリ、１１・・・余剰汚泥、１
２・・・第２硝化脱窒素処理工程、１３・・・第２硝化
檜、１５・・・第２脱窒素槽、１６・・・メタノール、
１７・・・再曝気槽、１８・・・沈殿槽、１９・・・処
理水。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 有機性廃水を生物学的に硝化脱窒素処理する方法におい
   て、有機性廃水を脱窒素部、硝化部を直列に配列した第
   １の硝化脱窒素処理工程に供給し、該硝化脱窒素処理工
   程からの活性汚泥スラリを膜分離工程で分離水と濃縮活
   性汚泥スラリとに分離し、該分離水を雑排水とともに脱
   窒素部、硝化部を有する第２の硝化脱窒素処理工程に供
   給し、該濃縮活性汚泥スラリを第１の硝化脱窒素処理工
   程の脱窒素部に循環し、第２の硝化脱窒素処理工程から
   の活性汚泥スラリを沈殿工程で清澄水と活性汚泥に分離
   し、第２の硝化脱窒素処理工程の脱窒素部における活性
   汚泥の汚泥齢が３日以上になるように第２の硝化脱窒素
   処理工程の余剰汚泥を排出しつつ、該脱窒素部にメタノ
   ールを添加することを特徴とする有機性廃水の処理方法
   。