JPH04180897A - 固定床式脱窒方法 - Google Patents

固定床式脱窒方法

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JPH04180897A
JPH04180897A JP2306622A JP30662290A JPH04180897A JP H04180897 A JPH04180897 A JP H04180897A JP 2306622 A JP2306622 A JP 2306622A JP 30662290 A JP30662290 A JP 30662290A JP H04180897 A JPH04180897 A JP H04180897A
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JP
Japan
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orp
methanol
point
fixed bed
denitrification
Prior art date
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Pending
Application number
JP2306622A
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English (en)
Inventor
Yoshiaki Harada
原田 吉明
Kenichi Yamazaki
健一 山崎
Yoshihiro Eto
良弘 恵藤
Noboru Yamada
登 山田
Kensuke Matsui
謙介 松井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kurita Water Industries Ltd
Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Kurita Water Industries Ltd
Osaka Gas Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

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] 本発明は固定床式脱窒方法に係り、特に、脱窒細菌の固
定床が形成された脱窒槽に硝酸イオン及び/又は亜硝酸
イオンを含む原水を通水して脱窒処理するにあたり、脱
窒槽内の酸化還元電位(以下rORPJと称す。)を測
定し、その測定値に基いて脱窒槽内への水素供与体の添
加量を制御する方法において、水素供与体の添加量を常
に最適値に制御することにより、高水貿の処理水を効率
的に得ることを可能とする固定床式脱窒方法に関する。
[従来の技術] 硝酸性窒素(以下「No3−N」と略称する。)及び/
又は亜硝酸性窒素(以下rNO2−NJ と略称し、N
 Os −N 。
N02−NをN0x−Nと総称する。)とBODとを含
む原水を脱窒処理する場合、原水中のN0x−N、BO
D濃度が変化すると、N/C比(窒素/有機炭素)が変
わり、安定処理ができなくなる。このため、このN/C
比を調整するために、メタノール等の水素供与体(有機
炭素源)を添加するが、その添加量は、処理水質を高く
維持するために、必要最少量とすることが重要である。
従来、浮遊方式の脱窒方法において、ORPとN0x−
Nとに関係があることは知られており、ORPの測定値
に基いて水素供与体の添加量と制御する方法が提案され
ている。
例えば、脱窒細菌を付着させた粒状固体を充填したモニ
ターカラムに原水の一部を通水し、モニターカラム内も
しくはモニターカラム流出水のORPを検出し、ORP
の設定値に対する偏差によって実際の装置への有機炭素
源(水素供与体)の添加量を制御する方法(特公昭63
−22877号)、或いは、ORPが、一定に制御され
たpH条件下でのNo、−Nイオンと水素供与体との間
の酸化還元反応の当量点におけるORP値に維持される
ように、水素供与体の添加量を制御する方法(特公昭6
4−6840号)が提案されている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、浮遊方式は固定床式(塔式)に比べて必
要とされる装置設定面積が大きいことから、浮遊方式よ
りも固定床式の方が工業的に有利である。
このため、固定床式脱窒方法において、水素供与体の添
加量を良好に制御することが必要とされるが、固定床式
で処理水のORPを測定して水素供与体の添加操作を制
御する方法では、添加操作を加えるまでのタイムラグの
ために、制御が手遅れになり、良好な処理を行なえない
という欠点があった。これを解決するために、過剰量の
水素供与体の添加を行なうと、経済性が悪くなる上に、
処理水水質も低下するという不具合が生じる。
本発明は上記従来の問題点を解決し、固定床式脱窒方法
において、水素供与体の添加を容易かつ確実に制御する
ことにより、高水質の処理水を低コストで効率的に得る
ことを可能とする固定床式脱窒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] 本発明の固定床式脱窒方法は、脱窒細菌の固定床が形成
された脱窒槽に硝酸性窒素及び/又は亜硝酸性窒素を含
む原水を通水すると共に、該脱窒槽内の酸化還元電位を
測定し、その測定値に基いて脱窒槽内への水素供与体の
添加量を制御する脱窒方法において、固定床内の原水の
流れ方向の少なくとも2箇所の位置において酸化還元電
位を測定し、上流側の酸化還元電位が所定値以下の場合
には上流側の酸化還元電位に基いて水素供与体の添加量
を制御し、上流側の酸化還元電位が前記所定値を超えた
場合には下流側の酸化還元電位に基いて水素供与体の添
加量を制御することを特徴とする。
[作用] 生物脱窒反応過程でのN0a−NとORPとの関係は、
浮遊法のデータから第2図に示す通りである0図示の如
く、脱窒反応が進行して残留N0x−N濃度が低くなる
に従って、ORPが低下する。そして、この脱窒反応が
完了した場合、一般にはORPは一70mV程度以下と
なる。
従って、第2図に示す関係が成り立つ反応系において、
例えばORPが−70〜−100mVであれば、水素供
与体としてのメタノールの注入ポンプを稼動(ON)さ
せ、ORPが一150mV以下であればメタノールの注
入ポンプを停止(OFF)させることにより、メタノー
ルの良好かつ確実な添加制御を行なえる。ただし、第2
図は、原水がし尿系二次処理水である場合の例であり、
原水の種類によって残留N03−NとORPとの関係は
多少異なる。
ところで、浮遊法では反応種容積が大きく、流入原水の
窒素成分は直ちに処理水窒素成分になるという特徴があ
る。反面、条件が悪いときは回復が遅いことになる。
一方、固定床は押し出し流通方式であるため、反応槽下
部と上部とでは水質が異なり、ORPは反応槽の下部で
高く、反応槽の上部で低くなるが、このORPの高い範
囲と低い範囲とは一定しておらず、常に変動する。即ち
、反応槽内の反応帯域は、反応槽に流入する原水のNo
、−N濃度により大きく異なり、反応槽の高さ方向に引
き伸ばされたり、押し縮められたりする。例えば、第3
図に示す固定床20Aが形成された脱窒反応槽20にお
いて、配管21から流入する原水のNox−N濃度が低
い場合には、反応帯域は反応槽の高さ方向に縮められて
、■の反応f域となる。一方、原水のNox−N濃度が
高い場合には、反応帯域は反応槽の高さ方向に引き伸ば
されて、IIの反応帯域となる。従って、原水のNox
−N濃度が低い場合には、固定床2OA内の反応帯域I
の上方位置A、Bのいずれでも残留NOs −Nを知る
ためのORPの測定を行なうことができるが、原水のN
o、−N濃度が高い場合には、A位置での測定はできず
、反応帯域IIの上方のB位置で測定する必要がある。
従フて、ORPは常にB位置で測定すれば良いことにな
るが、系内がメタノール不足の場合には、原水のNox
−N濃度が低い場合でも反応帯域が引き伸ばされて、反
応槽の上部出口付近にまで達する場合があり、B位置の
みの検出でも常に良好な制御ができるとは限らない。
しかも、原水が反応槽内に流入してから、A位置、更に
はB位置に到達するにはある程度の時間を要するため、
ORPの測定からメタノールの添加量制御に到る立ち遅
れを軽減するためには、ORPの測定位置はできるだけ
反応槽の人口に近い部分とするのが好ましい。この点か
らも、B点のみの検出では不十分である。
なお、安全をみてORPの低いところで制御を行なう場
合には、メタノール注入量が過剰となりすぎて、薬剤コ
ストが高騰する上に、処理水中の残留が増し、処理水質
が悪化する。
本発明の固定床式脱窒方法においては、例えば、第3図
の反応槽20において、固定床20A内の原水の流れ方
向の少なくとも2箇所の位置A、BにおいてORPを測
定し、上流側の位置AのORPが所定値以下の場合には
この位置AのORPに基いてメタノール等の水素供与体
の添加量を制御し、位置AのORPが前記所定値を超え
た場合には、下流側の位置BのORPに基いてメタノー
ル等の水素供与体の添加量を制御する。
即ち、固定床内の原水の流れ方向の複数位置でORPを
測定し、常に上流側の測定位置のORP値を優先させて
、上流側のORPが設定値以下であれば、即ち、上流側
のORP測定位置が反応完了領域であれば、この位置の
ORP値に基いて水素供与体の添加量の制御を行なう。
そして、この上流側のORPが設定値を超える場合、即
ち、上流側のORP測定位置が未反応領域である場合に
は、下流側の、設定値以下のORP値を示す測定位置(
この位置は反応完了領域となる。)のORP値に基いて
水素供与体の添加量の制御を行なう。
これにより、ORPの測定位置を反応帯域の伸縮に応じ
て、常に反応帯の入口側に近い位置に設定し、ORP測
定から水素供与体の添加量制御に到る立ち遅れを防止し
、水素供与体の添加量の最適化を図ることが可能とされ
る。
[実施例] 以下に図面を参照して実施例について説明する。
第1図は本発明の固定床式脱窒方法の実施に好適な脱窒
装置の一例を示す系統図である。
図中、1は原水槽であり、メタノール貯槽2より、水素
供与体としてのメタノールが、メタノール注入ポンプP
、を有する配管11より注入される。3は、原水槽1よ
り、ポンプP2を有する配管12を経て導入された原水
を脱窒処理する固定床式脱窒槽であり、槽内には脱窒細
菌の固定床3Aが形成され、また、頂部には処理水の排
出用配管13を有する。
固定床式脱窒槽3の固定床3A内には、原水の流れ方向
の上流側の位置Aと、下流側の位置Bに各々、抜出用配
管14.15が接続されている。
液圧用配管14.15は、それぞれ開閉バルブV、、V
2及び流量調整バルブv3.V4を有し、また、流量計
4A、4B及びORP計5A。
5Bを備える。流量調整バルブV、、V、及びポンプP
2は原水槽1に設けられた水位センサ6に連動するよう
に設けられている。また、メタノール注入ポンプP、は
ORP計5A、5Bと連動するように設けられている。
このような脱窒装置において、メタノールの注入量の制
御はメタノール注入ポンプP、の稼動(ON)又は停止
(OFF)により行なう。
即ち、A点のORP値、即ちORP+に基いてメタノー
ル注入の制御を行なっているときに、原水水質の変動(
No、−N濃度増加)により、脱窒槽3内の反応帯域が
A点よりも上方へ移動した場合には、0RPI値が設定
値よりも増加するため、メタノール注入制御のための情
報源をA点のORP値からB点のORP値、即ち0RP
2に切り替え、ORP 2に基いてメタノールの注入制
御を行なう、この場合、ORP 2はORP +と同じ
か或いは0RP2よりも小さい。そして、この間に、再
び原水水質が変動(No、l−N濃度低下)し、反応帯
域がA点よりも下方へ移動し、ORP +が設定値以下
となりた場合には、再度、情報源をA点のORP値に切
り替え、ORP Iに基いてメタノールの注入制御を行
なう。
例えば、第2図に示す如く、未反応領域と反応完了領域
の境界が一70mVであることから、所定値を一70m
Vに設定し、また、メタノール注入ポンプP Li2)
 ON / OF Fを一100mV以上/−150m
V以下とし、ORP計5Aで測定される上流側のA点の
ORP値、即ち0RPIが一70mVならばこのORP
 +に基いてメタノールの添加を制御する。即ち、0R
PIが−100〜−70mVであればメタノール注入ポ
ンプP1をON、 −150mV以下であればメタノー
ル注入ポンプP1をOFFとする。一方、ORP、が−
70mVより大きい場合には、ORP計5Bで測定され
る下流側のB点のORP値、即ち0RP2に基いてメタ
ノールの制御を行なう。即ち、0RP2が−100〜−
70mVであればメタノール注入ポンプP+をON、−
150mV以下であればメタノール注入ポンプPIをO
FFとする。
以上の制御方法を17J1表にまとめて示す。
第1表 なお、上記の説明では、所定値を一70mVとしたが、
この所定値は原水のpHや脱窒槽の固定床の充填高さ、
原水の流量等によって適宜設定されるものであって、−
70mVは絶対的な数値ではない。また、メタノール注
入ポンプの0N10FF制御する際の−150〜−10
0mVの電位範囲についても同様に、処理条件に応じて
適宜設定される。
また、メタノール等の水素供与体め注入量の制御は、メ
タノール注入ポンプのON10 F Fの他、注入量の
増減制御により行なうこともできる。
本発明において、ORPの測定位置は2点に限らず3点
以上であっても良いが、いずれの場合においても常に上
流側のORP値を優先し、順次所定値と比較し、所定値
を超える場合に下流側のORP値に基いて制御する。
以下に具体的な実施例について説明する。
実施例l N0s−N40〜70mg/JL、BOD50〜50 
m g/11を含む原水を、N1図に示す方法に従って
、2点A、BのORP値に基いて、前記第1表に示す制
御方法に従って脱窒処理した。
その結果、N Os −N 1〜4 m g / i 
、 B OD5〜20 m g / 11の、極めて高
水質の処理水が得られた。
比較例1 ′s1図において、A点及びB点でのORP検出を行な
わず、処理水の0RP(ORP3と称す、)を検出し、
その値に基いて、第2表に示す制御方法に従って脱窒処
理を行なった。
第2表 その結果、処理水のNO3Nは1〜30mg/IL、B
ODは4〜200mgZlと、処理水質は著しく他下し
た。しかも、メタノール使用量は実施例1の場合の3〜
5倍量であった。
[発明の効果コ 以上詳述した通り、本発明の固定床式脱窒方法によれば
、小型で、設置面積が小さくて足りる固定床式の脱窒反
応種により、水素供与体の添加量の最適化を容易かつ自
動的に図ることが可能とされ、残留BODが著しく少な
く、高度に脱窒処理された処理水を安定かつ効率的に得
ることが可能とされる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の固定床式脱窒方法の実施に好適な脱窒
装置の一例を示す系統図、第2図は残留NO3N濃度と
ORPとの関係を示すグラフ、第3図は固定床式脱窒反
応槽の模式的な断面図である。 1・・・原水糟、     2・・・メタノール貯槽、
3・・・固定床式脱窒糟、3A・・・固定床、5A、5
B・・・ORP計、 P、・・・メタノール注入ポンプ。 代理人  弁理士  重  野   剛第2図 ORP(mV)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)脱窒細菌の固定床が形成された脱窒槽に硝酸性窒
    素及び/又は亜硝酸性窒素を含む原水を通水すると共に
    、該脱窒槽内の酸化還元電位を測定し、その測定値に基
    いて脱窒槽内への水素供与体の添加量を制御する脱窒方
    法において、 固定床内の原水の流れ方向の少なくとも2箇所の位置に
    おいて酸化還元電位を測定し、上流側の酸化還元電位が
    所定値以下の場合には上流側の酸化還元電位に基いて水
    素供与体の添加量を制御し、上流側の酸化還元電位が前
    記所定値を超えた場合には下流側の酸化還元電位に基い
    て水素供与体の添加量を制御することを特徴とする固定
    床式脱窒方法。
JP2306622A 1990-11-13 1990-11-13 固定床式脱窒方法 Pending JPH04180897A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009505822A (ja) * 2005-08-24 2009-02-12 パークソン コーポレーション 脱窒プロセス及び脱窒装置
JP2010094665A (ja) * 2008-09-19 2010-04-30 Metawater Co Ltd 窒素含有排水処理に伴う亜酸化窒素排出抑制方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009505822A (ja) * 2005-08-24 2009-02-12 パークソン コーポレーション 脱窒プロセス及び脱窒装置
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