JPH03288595A - 循環脱窒法における循環量制御方法 - 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、窒素を含む排水（被処理原水）を脱窒処理す
るための、循環脱窒法における循環量制御方法に関する
ものである。

（従来の技術） 工場排水中に窒素か含入されている場合には、これをそ
のまま排出することかてきないこともあるのて、脱窒処
理の後、排水することになる（排水中の亜硝酸性窒素の
連続測定法について特開昭６３−１６５７５０号公報等
参照）、このように行なう脱窒法のうち、従来の主なも
のを第３図について説明する。ｌはメチルアルコール（
以下メタノールという）を貯溜するタンつてあり、途中
にポンプ２か接続されたパイプ３により、脱窒槽４へ常
時メタノールを供給するものである。脱窒槽４の内部に
は攪拌用のファン５が設けられ、モータ６て駆動される
ようになっている。この脱窒槽４にはパイプ７．８か接
続されており、パイプ７からは被処理原水（以下、原水
という）が、またパイプ８からは後述する返送汚泥か供
給されるようになっている。

脱窒槽４にはパイプ９を介して硝化槽ｌＯか接続されて
おり、脱窒槽４て処理された原水かこの硝化槽ｌＯに供
給されるようになっている。この硝化槽１０には途中に
ポンプ１１を接続したパイプ１２により、タンク１３か
ら、ＮａＯＨが供給されるようになっている。硝化槽１
０にはｐＨセンサ１４か設けられ、ｐＨ濃度に応じてポ
ンプ１１の回転数制御を行なうようになっている。硝化
槽ｌＯにはさらに、パイプ１５によって空気も供給され
るようになっている。硝化槽１０の後段には沈殿池１６
が設けられてＳす、硝化槽１０とはパイプ１７で接続さ
れている。

沈殿池１６の底部近傍には撹拌棒１８が設けられており
、モータ１９で回転駆動されるようになっている。沈殿
池１６の底部にはパイプ８の一端が結合されており、そ
の途中に接続されたポンプ２０によって、前述のように
沈殿物が返送汚泥として脱窒槽４に戻されるようになっ
ている。沈殿池１６の上部にはパイプ２１か接続されて
おり、処理された水を取出せるようになっている。

このような構成からなる従来の装置を用いての循環脱窒
法は次のように行なわれる。すなわち脱窒槽４に流入し
た原水としてのアンモニア性窒素（ＮＨ４”−Ｎ　）は
未反応で硝化槽ｌＯに送られる。硝化槽１０では硝酸菌
、亜硝酸菌によりアンモニア性窒素は硝酸イオンにまで
酸化される。またこの硝酸イオンは沈殿池１６において
返送汚泥とともにポンプ２０により脱窒槽４に循環され
る。このようにして返送汚泥とともに脱窒槽４に循環さ
れた硝酸イオンは、ここで働く微生物（脱窒菌）により
窒素ガスに還元され、大気中に放散される。

脱窒槽４では、ここで働く微生物（脱窒ｉ１）のための
合成材料である有機物、特に炭素源が必要となる。炭素
源としては、原水中の有機物が使われるが、不足する炭
素源を補うためにタンクｌよリボンブ２によりメタノー
ルを注入し、有機炭素源としている。脱窒槽４では次の
ような反応が起こる。

ＮＯ３−＋　（ＣＨ３０Ｈ等）→　Ｎｏ、−＋　）１．
ＯＮＯ□−＋　（ＣＨ，ＯＨ等）→　Ｎ２↑＋ＣＯ２＋
Ｈ，Ｏ＋ＯＨ。

一方、脱窒槽４を未反応で通過し、硝化槽ＩＯに流入し
たアンモニア性窒素は、排水中の有機物の酸化とともに
、以下の反応が起こる。

ＮＨ，”＋　３／２０□　→２Ｈ◆＋Ｈ，Ｏ＋ＮＯ，−
ＮＯ２−＋　１／２０ｔ　　→ＮＯ３−アンモニア性！
素は、酸化されて亜硝酸となり、さらに硝酸性窒素にま
で酸化される。このとき、硝化槽１０ではアンモニア化
合物を硝酸化合物に酸化する際に水素イオンを遊離する
ため、混合液が酸性化する傾向にある。そのためにｐＨ
センサ１４にてｐＨを感知し、タンク１３よりポンプ１
１によってＭａｉｌを加え、中和する０次に沈殿池１６
によって固液分離され、汚泥と硝酸イオンの一部はポン
プ２０により脱窒槽４に循環される。

（発明か解決しようとする課ＩＩ） 以上説明したように従来の循環脱窒法においては、硝化
槽４により酸化された硝酸イオンの一部は、汚泥ととも
にポンプ２０により脱窒槽４に循環され、ここて窒素ガ
スに還元されて大気中に放散される。硝化槽４において
酸化された硝酸イオンの量は一定てなく常時変化してい
るため、必要な循環量も常時具なることになる。しかし
なから現在行なわれている方法では、原水のＴ−Ｎ濃度
のみで循環量を決定し、最大循環量で一定としている。

このために過剰に循環される場合が多く、ランニングコ
ストは高くなってしまうという問題があった。

本発明は、この点に鑑みて成されたものてあり、必要な
だけの循環量を得るようにした方法を提供することを目
的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記課題を解決するための手段として、被処
理原水を脱窒槽４に供給してメチルアルコールを混入し
、次に該混入液を硝化槽１０に移してＮａＯＨを加え、
さらに該硝化槽ｌＯ内の被処理原水を沈殿池１６に移し
て沈殿物を沈殿させ、この沈殿物を返送汚泥としてポン
プ２０により前記脱窒槽４に戻す循環脱窒法において、
前記被処理原水中のＮＨ，量および同原水中のＮＯ，量
をそれぞれ検出して電気変化量に変換するセンサ２２．
２３と、前記沈殿池１６の上部から排出される処理水中
のＮＯ３の量を検出して電気変化量に変換するセンサ２
４とを設け、これら各センサ２２．２３．２４の出力信
号を（演算機２５により）演算処理してその結果により
インバータ２６を制御し、このインバータ２６により前
記沈殿池１６の沈殿物を脱窒槽４に戻すためのポンプ２
０（ポンプ２０を駆動するモータ２７）を制御して。

脱窒槽４に戻す返送汚泥の量を変えることを特徴とする
循環脱窒法における循環量制御方法を得たものである。

（作用） このような本発明の方法によれば、原水中のＮＨ，量お
よび同原水中のＮｏ３量をそれぞれ検出して電気変化量
に変換するセンサ２２．２３と、前記沈殿池１６の上部
から排出される処理水中のＮｏ３の量を検出して電気変
化量に変換するセンサ２４の各出力信号を演算機２５に
よりて演算処理してその結果によりインバータ２６を制
御し、このインバータ２６により前記沈殿池１６の沈殿
物を脱窒槽４に戻すためのポンプ２０を制御することに
より、脱窒槽４に戻す返送汚泥の量を任意に変えること
ができることになる。したかって、必要以上の循環か行
なわれないことになる。

（実施例） 次に、本発明方法を実現する装置についてＭ４１図を使
用して説明する０本発明のものにあっても原水の処理に
関する流れ自体は第３図のものと変るところがないので
、同一の部分には第３図と同一の符号を付し、その部分
の説明は省略することとする０本発明においてもつとも
大きな特徴とする部分は、原水中のＮＨ，量を検出して
電気変化量に変換するセンサ２２と、原水中のＮｏ３量
を検出して電気変化量に変換するセンサ２３と、さらに
沈殿池１６の上部から排出される処理水中のＮＯｌの量
を検出して電気変化量に変換するセンサ２４とを設け、
これら各センサ２２．２３．２４の出力信号を演算機２
５で演算処理し、その結果によりインバータ２６を制御
し、このインバータ２６により沈殿池１６の沈殿物を脱
窒槽４に戻すためのポンプ２０（ポンプ駆動用モータ２
７）を制御して、脱窒槽４に戻す返送汚泥の量を変える
ようにしたことである。なお、符号２８て示すものは原
水をセンサ２２．２３に送るためのポンプ、２９は処理
水をセンサ２４に送るためのポンプである。また３０は
処理水の流量計であって、その流量データを演算＠２５
に送るものである。

ここて原水中のＮＯｘの量を検出して電気変化量に変換
するセンサ２３と、さらに沈殿池１６の上部から排出さ
れる処理水中のＮｏ、１の量を検出して電気変化量に変
換するセンサ２４とについて説明する。

これらＮＯ，センサには電量滴定法を採用したものの使
用を考えることかてきる。この方法は、電解により、定
量する成分と、急速にしかも定量的に反応する物質を発
生させ、これと定量成分との間に化学的な二次反応を行
わせ１反応終点を電気的に求めるものである。そして、
反応終点までに消費された電気量（電流ｘ時間）から定
量成分の量を測定する。

このようにして測定するか、窒素には次のような種類か
あり、それぞれに適した測定を行うことになる。まずア
ンモニア性窒素である。アンモニアはｐＨ８〜９で次亜
臭素酸と定量的に反応するのて、この性質を利用して電
気分解する。なお、排水中のアンモニアの連続測定方法
については、特開昭６３−１１５０４８号公報に開示さ
れたものかある。

次に亜硝酸性窒素であるか、これは亜硝酸イオンか次夏
鉛素酸と定量的に反応する性質を利用して電気分解する
。硝酸性窒素の硝酸イオンはデハルタ合企て還元すると
定量的にアンモニウムイオンに変わる性質を利用する。

さらに無機性全窒素は、これを試料中の亜硝酸イオンを
Ｎ／４０過マンガン酸カリウムで酸化して硝酸イオンに
して処理する。

上記のように構成された装置を用いての本発明方法を、
第２図のフローチャートとともに説明する。ポンプ２８
により原水の一部かサンプソングされ（ステップ３Ｉ）
、センサ２２によってＮＨ４’　　Ｎの濃度が測定され
る（ステップ３２）、またセンサ２３によりＳＯ，−Ｓ
の濃度か測定される（ステップ３３）、そしてこれらは
演算機２５にインプットされる０次にポンプ２９により
処理水の一部がサンプリングされ（ステップ３４）、セ
ンサ２４によって、Ｎ０３Ｎ濃度が測定され（ステップ
３５）、演算機２４にインプットされる。

演算機２５はこれらインプットされたデータから原水中
のＮＯ，”−Ｎ濃度およびＮＯ，−Ｎ濃度と、処理水中
のＮＯ，−Ｎ濃度、流量（ステップ３６）に基いて処理
水の濃度を演算して（ステップ３７）、演算機２５にあ
らかじめ設定された値と比較して（ステップ３８）その
値になるように演算し、ｒＯＫＪであればその値の信号
をインバータ２１１に出力する。またｒＮＯＪであれば
新しい循環量を設定して（ステップ３９）インバータ２
６に出力する。インバータ２６はこの信号に応じた出力
でモータ２７を制御し、返送汚泥の循環量を制御するこ
とになる。

（発明の効果） 本発明は、以上説明したように構成された循環脱窒法に
おける循環量制御方法であり、演算機によって循環用の
ポンプの回転制御を行なうようにしたものであるから、
脱窒槽に戻す返送汚泥の量を任意に変え得ることになる
。したがって、この量を適切なものに設定し、これを管
理錐持することによって、必要以上の量の循環を抑制で
きることになるという効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る循環脱窒法における循環量制御方
法を実現するための装置の系統図、第２図は第１図の装
置を用いた本発明方法のフローチャート図、第３図は従
来の循環脱窒法に用いられていた装置の系統図である。 ４・・・脱窒槽 ＩＯ・・・硝化槽 １６−・・沈殿池 ２０・・・ポンプ ２２、２３．２４−・・センサ ２　Ｓ−・・演算機 ２６・・・インバータ ２７・・・モータ 第２図 第１図 第３図 ２７・モータ 返送ｉろ泥 ２◇

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）被処理原水を脱窒槽に供給してメチルアルコール
   を混入し、次に該混入液を硝化槽に移してＮａＯＨを加
   え、さらに該硝化槽内の被処理原水を沈殿池に移して沈
   殿物を沈殿させ、該沈殿物を返送汚泥としてポンプによ
   り前記脱窒槽に戻す循環脱窒法において、前記被処理原
   水中のＮＨ＿４量および同原水中のＮＯ＿３量をそれぞ
   れ検出して電気変化量に変換するセンサと、前記沈殿池
   の上部から排出される処理水中のＮＯ＿３の量を検出し
   て電気変化量に変換するセンサとを設け、該各センサの
   出力信号を演算処理してその結果によりインバータを制
   御し、該インバータにより前記沈殿池の沈殿物を脱窒槽
   に戻すためのポンプを制御して、脱窒槽に戻す返送汚泥
   の量を変えることを特徴とする循環脱窒法における循環
   量制御方法。