JPH04197498A - Water purifying treatment - Google Patents

Water purifying treatment

Info

Publication number
JPH04197498A
JPH04197498A JP2331441A JP33144190A JPH04197498A JP H04197498 A JPH04197498 A JP H04197498A JP 2331441 A JP2331441 A JP 2331441A JP 33144190 A JP33144190 A JP 33144190A JP H04197498 A JPH04197498 A JP H04197498A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
raw water
treatment
water
sulfur
denitrification
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2331441A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Matsunaga
松永 旭
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.)
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Meidensha Corp, Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Meidensha Corp
Priority to JP2331441A priority Critical patent/JPH04197498A/en
Publication of JPH04197498A publication Critical patent/JPH04197498A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • 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

Landscapes

  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
  • Separation Of Suspended Particles By Flocculating Agents (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

PURPOSE:To perform water purifying treatment with high accuracy by facilitating the treatment of raw water by supplying sodium sulfite to raw water as an electron donor and also supplying sodium bicarbonate thereto as an inorg. carbon source to perform the desulfurization and denitrification treatment of raw water. CONSTITUTION:Na2CO3 is supplied to raw water to be treated as an electron donor and NaHCO3 is supplied thereto as an inorg. carbon source and the desulfurization and denitrification treatment of the raw water is performed in a desulfurization and denitrification tank 1 and a nitrification tank 2. A flocculant (e.g. PAC) is injected in and mixed with this raw water subjected to desulfurization and denitrification treatment in a quick mixing basin 5 and sludge is flocculated and settled in a flocculation and sedimentation basin 6 and chlorine is injected in the raw water to sterilize the raw water. As a result, the treatment of raw water is facilitated and water purifying treatment can be performed with high accuracy.

Description

【発明の詳細な説明】 A、産業上の利用分野 本発明は、浄水処理方法に係り、特に既存の浄水処理で
は除去することが困難な硝酸イオンを除去できるように
した総窒素除去を可能な浄水処理方法および浄水処理装
置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A. Industrial Application Field The present invention relates to a water purification treatment method, and in particular to a water purification method that enables total nitrogen removal by making it possible to remove nitrate ions, which are difficult to remove with existing water purification treatments. The present invention relates to a water purification treatment method and a water purification treatment device.

B0発明の概要 本発明は、処理すべき原水の汚泥を凝集沈澱させて凝集
沈澱処理する浄水処理方法において、凝集沈澱処理前に
原水を脱窒処理して硝酸イオンを除去することにより、 高精度の浄水処理を行う。
B0 Summary of the Invention The present invention provides a water purification method in which sludge from raw water to be treated is subjected to coagulation sedimentation and coagulation sedimentation treatment. Performs water purification treatment.

C0従来の技術 〔従来の技術、C−1) 現在、一般的に行われている浄水処理方式は凝集剤を用
いた濁質の除去と塩素による殺菌を目的として行われて
いるもので、この方式では、水道原水に含まれるアンモ
ニア(NHs)は塩素と反応して窒素とクロラミンに酸
化されるが、硝酸イオン(N O3)を除去することは
できない。
C0 Conventional technology [Conventional technology, C-1] Currently, the commonly used water purification treatment method uses a flocculant to remove turbidity and sterilizes with chlorine. In this method, ammonia (NHs) contained in tap water reacts with chlorine and is oxidized to nitrogen and chloramines, but nitrate ions (NO3) cannot be removed.

飲料水の硝酸性窒素の規制値は10mg/ffであり、
幸い、わが国においては規制値を越える例はない。しか
しながら、硝酸イオンの健康に与える影響について論議
されており、規制を激しくしようとする動きがある。
The regulatory value for nitrate nitrogen in drinking water is 10mg/ff,
Fortunately, there are no cases in Japan of exceeding the regulation value. However, the health effects of nitrate ions are being debated, and there are moves to tighten regulations.

下水処理分野における総窒素除去方法は生物学的硝化・
脱窒法が実用化されているが、この方法を浄水処理に適
用することは一般的には困難である。浄水処理における
硝酸イオンの除去方法としては逆浸透やイオン交換など
の方法があるが、これはいずれも処理コストが高く、小
規模用処理装置は実用化されているが、一般的な浄水処
理への適用は困難である。
The total nitrogen removal method in the sewage treatment field is biological nitrification and
Although the denitrification method has been put into practical use, it is generally difficult to apply this method to water purification treatment. Methods for removing nitrate ions in water purification include reverse osmosis and ion exchange, but both have high processing costs, and although small-scale treatment equipment has been put into practical use, it is difficult to use them for general water purification. is difficult to apply.

〔従来の技術、C−21 下水処理において総窒素除去を目的とした硝化・硫黄脱
窒システムの研究報告がある(種々の脱窒細菌による生
物学的脱窒について。第14回下水道研究発表会。19
77、橋本奨、古用憲治)。
[Conventional technology, C-21 There is a research report on a nitrification/sulfur denitrification system for the purpose of total nitrogen removal in sewage treatment (About biological denitrification by various denitrifying bacteria. 14th Sewerage Research Presentation .19
77, Sho Hashimoto, Kenji Furuyo).

橋本氏らは硫黄脱窒について研究し、チオ硫酸ナトリウ
ムを電子供与体とした硫黄脱窒菌による脱窒反応速度が
、有機物を電子供与体とする通常の脱窒菌による脱窒反
応速度に匹敵することを報告した。また硫化カルシウム
や硫黄などの還元イオウ化合物を電子供与体とする脱窒
反応の反応速度はチオ硫酸ナトリウムを用いた場合より
低い。硫化カルシウムは臭いや毒性があり、チオ硫酸ナ
トリウムは試薬価格が高いという欠点があるので、安価
で毒性がない硫黄が硫黄脱窒反応における電子供与体と
して適していると報告している。
Mr. Hashimoto et al. studied sulfur denitrification and found that the denitrification reaction rate by sulfur denitrifying bacteria using sodium thiosulfate as an electron donor was comparable to the denitrification reaction rate by ordinary denitrifying bacteria using organic matter as an electron donor. reported. Furthermore, the reaction rate of denitrification reactions using reduced sulfur compounds such as calcium sulfide and sulfur as electron donors is lower than when sodium thiosulfate is used. Since calcium sulfide has the drawbacks of odor and toxicity, and sodium thiosulfate has the drawbacks of high reagent costs, it has been reported that sulfur, which is inexpensive and non-toxic, is suitable as an electron donor in sulfur denitrification reactions.

浄水処理における総窒素除去方法としては逆浸透やイオ
ウ交換などの物理化学的な処理方法があるが、これらは
処理コストが高いことから、小規模装置は実用化されて
いるが、−船釣な浄水処理への適用は困難である。
There are physicochemical treatment methods such as reverse osmosis and sulfur exchange to remove total nitrogen in water purification treatment, but because these treatment costs are high, small-scale equipment has been put into practical use, but - boat fishing etc. Application to water purification treatment is difficult.

〔従来技術、C−3) 高度浄水処理の一方式である生物活性炭処理方式は粒状
活性炭に微生物を付着させることにより、活性炭が本来
持つ、色や臭気を除去する機能のほかに、アンモニアを
硝化する機能が付与される。
[Prior art, C-3] The biological activated carbon treatment method, which is a type of advanced water purification treatment, has the ability to nitrify ammonia in addition to the function of activated carbon that removes color and odor by attaching microorganisms to granular activated carbon. You will be given the ability to

残留塩素を含まない水であれば粒状活性炭は生物活性炭
素になりうるのでオゾン処理との組合せで今後、導入さ
れる方向にある。生物活性炭方式では水道原水に含まれ
るアンモニアは硝化されるので塩素の消費量を低減する
ことはできるが、NO3−イオンを除去することは不可
能であり、浄水処理水の総窒素濃度は生物活性炭処理を
行わなかった場合より高くなる。
Granular activated carbon can become biologically activated carbon if the water does not contain residual chlorine, so it is likely to be introduced in the future in combination with ozone treatment. In the biological activated carbon method, the ammonia contained in the tap water is nitrified, so it is possible to reduce the consumption of chlorine, but it is impossible to remove NO3- ions, and the total nitrogen concentration of the treated water is lower than the biological activated carbon method. higher than if no treatment was performed.

D6発明が解決しようとする課題 〔課題、D−1) 前述の従来技術C−1においては、下廃水の窒素除去方
法は生物学的硝化・脱窒法が実用化されており、物理化
学的方法はコストが高いことから普及していない。
D6 Problem to be solved by the invention [Problem, D-1] In the above-mentioned prior art C-1, the biological nitrification/denitrification method has been put into practical use as the nitrogen removal method for sewage wastewater, and the physicochemical method is not popular due to its high cost.

生物学的硝化・脱窒法は好気性条件においてアンモニア
を亜硝酸、硝酸に酸化する硝化プロセスと嫌気性条件に
おいて亜硝酸、硝酸から窒素を生成する脱窒プロセスか
ら構成される。前者は独立栄養性の硝化菌の作用による
のに対して後者は他栄養性の脱窒菌作用によるので、通
常は有機炭素源が必要である。有機炭素源としては、下
廃水中の有機物が使われるが、脱窒速度を高めるために
、メタノールなどを供給することも一般的に行われてい
る。
Biological nitrification and denitrification methods consist of a nitrification process that oxidizes ammonia to nitrite and nitric acid under aerobic conditions, and a denitrification process that generates nitrogen from nitrite and nitric acid under anaerobic conditions. The former is due to the action of autotrophic nitrifying bacteria, while the latter is due to the action of heterotrophic denitrifying bacteria, so an organic carbon source is usually required. Organic matter in sewage and wastewater is used as an organic carbon source, but it is also common practice to supply methanol or the like to increase the denitrification rate.

浄水処理において通常の生物学的硝化脱窒処理が適用で
きない理由は次の(la)〜(1c)の理由によるもの
と考えられる。
The reason why normal biological nitrification and denitrification treatment cannot be applied in water purification treatment is considered to be due to the following reasons (la) to (1c).

(1a)水道原水は比較的溶存酸素濃度が高く、脱窒反
応が起こるような嫌気性条件にすることが困難である。
(1a) Water supply raw water has a relatively high dissolved oxygen concentration, and it is difficult to create anaerobic conditions where denitrification reactions occur.

(1b)水道原水は比較的有機物濃度が低いこと、およ
び既に生物分解を受けた難分解性の有機物の構成比率が
高いので、脱窒反応に必要な有機炭素源が不足している
。メタ−ノールなどの有機物を供給、する手段は経済的
に不利であるし、衛生的理由で側底適用できない。
(1b) Since tap water has a relatively low concentration of organic matter and a high composition ratio of persistent organic matter that has already undergone biodegradation, it lacks the organic carbon source necessary for the denitrification reaction. Means for supplying organic substances such as methanol are economically disadvantageous and cannot be applied to the bottom for hygienic reasons.

(1c)硝化菌の生長速度が、通常の曝気槽ではHRT
 (水理学的滞留時間)を短縮すると菌体が流出して、
十分な菌体濃度を維持することが困難であるため、硝化
が充分に進行しない。また温度が低下すると硝化6性が
低下して、アンモニアや中間生成物である亜硝酸イオン
(N Ox−)が残る。
(1c) The growth rate of nitrifying bacteria is HRT in a normal aeration tank.
When the (hydrological residence time) is shortened, bacterial cells flow out,
Since it is difficult to maintain a sufficient bacterial cell concentration, nitrification does not proceed sufficiently. Further, when the temperature decreases, the nitrification property decreases, and ammonia and intermediate nitrite ions (NOx-) remain.

このうち(1c)に対しては、生物活性炭処理。Among these, (1c) is treated with biological activated carbon.

固定床式生物酸化処理などの硝化菌を固定化する方法に
より硝化速度を高める方法が実用化されており、アンモ
ニアの減少により、塩素の注入量を削減する経済的効果
と発ガン性のトリハロメタンの生成量を減少させる衛生
的効果が認められた。
Methods to increase the nitrification rate by immobilizing nitrifying bacteria, such as fixed-bed biological oxidation treatment, have been put into practical use, and by reducing ammonia, there is an economical effect of reducing the amount of chlorine injection, and the reduction of carcinogenic trihalomethanes. The sanitary effect of reducing the amount produced was observed.

しかしながら浄水処理において、硝化のみを行わせた場
合、硝化を行わない既存の浄水処理方法に比較してアン
モニアが硝化された分だけ硝酸イオンおよび総窒素は増
加することになる。
However, when only nitrification is performed in water purification treatment, nitrate ions and total nitrogen will increase by the amount of ammonia nitrified compared to existing water purification methods that do not perform nitrification.

硝酸イオン濃度が上昇することは好ましいことではない
。最近の研究報告によると、有機物と硝酸イオンから塩
素処理により、発ガン性が高い有機ハロゲン化ニトロ化
学物、あるいは有機ニトロ化学物が生成するとのことで
ある。また、硝酸イオン濃度が高い水を飲用すると乳児
に血液の障害を起こすことが知られている。硝酸イオン
は、口腔内細菌により、還元されて亜硝酸となり、発ガ
ンの危険性を増加させるとも言われている。
An increase in nitrate ion concentration is not desirable. According to recent research reports, organic halogenated nitro chemicals or organic nitro chemicals, which are highly carcinogenic, are produced by chlorine treatment from organic substances and nitrate ions. It is also known that drinking water with a high concentration of nitrate ions can cause blood disorders in infants. It is also said that nitrate ions are reduced to nitrite by oral bacteria, increasing the risk of cancer.

前述のごとく浄水処理において、総窒素特に硝酸イオン
を除去する必要性が認められるが、通常の生物学的硝化
脱窒処理法では(1a)、 (1b’)の理由により、
硝酸イオンを除去できない。
As mentioned above, in water purification treatment, it is recognized that it is necessary to remove total nitrogen, especially nitrate ions, but in normal biological nitrification and denitrification treatment methods, for reasons (1a) and (1b'),
Cannot remove nitrate ions.

〔課題、D−2) 従来技術C−2では、浄水処理においては通常の有機物
を電子供与体とする生物的脱窒処理法が適用される可能
性はまず考えられない。一方、還元硫黄化合物を電子供
与体とする生物的硫黄脱窒処理法を浄水処理に適用した
例はないか、適用の可能性は考えられる。しかし現在ま
での研究報告をもとにして判断すると、還元性硫黄化合
物の中で浄水処理に使える見込みがあるのは単独使用の
場合はN a t S Osのみである。これは次のよ
うな理由による。
[Problem, D-2] In conventional technology C-2, it is highly unlikely that a biological denitrification treatment method using ordinary organic matter as an electron donor would be applied in water purification treatment. On the other hand, are there any examples in which biological sulfur denitrification treatment methods using reduced sulfur compounds as electron donors have been applied to water purification treatment? However, judging from the research reports to date, among the reducing sulfur compounds, only NatSOs has the potential to be used for water purification when used alone. This is due to the following reasons.

水道原水はもともと溶存酸素濃度が高いので、脱窒反応
を起こすためには溶存酸素濃度をゼロにする必要があり
、N at S O3とNaS、Cpsは溶存酸素濃度
を低下させる作用がある。しかしNaSやCaSは毒性
があるため、使えない。NagS Osは硫黄脱窒反応
の電子供与体としては優れているが、比較的安全であり
、溶存酸素濃度を低下させる力は弱いので下水のように
もともと溶存酸素濃度が低い場合には学独使用でも効果
があるが、浄水処理には単独使用では効果がない。
Since raw water from tap water originally has a high dissolved oxygen concentration, it is necessary to reduce the dissolved oxygen concentration to zero in order to cause a denitrification reaction, and NatSO3, NaS, and Cps have the effect of lowering the dissolved oxygen concentration. However, NaS and CaS cannot be used because they are toxic. NagS Os is excellent as an electron donor for sulfur denitrification reactions, but it is relatively safe and has a weak ability to reduce dissolved oxygen concentration, so it is not used for academic purposes in cases where the dissolved oxygen concentration is originally low, such as in sewage. Although it is effective, it is not effective when used alone for water purification treatment.

しかしながら、N a t S ’Osを硫黄脱窒反応
の電子供与体として単独使用した場合、硫黄原子の酸化
数が4であり高いので、硫黄原子としての薬品注入量が
高くなり、最終的に生成するSo、”−の濃度が高くな
るという不都合が生じる。SO4”−は毒性はないが、
カルシウムが多い場合、永久硬度となり、スケール生成
の原因になるので、SO4”−の濃度はできるだけ低く
する必要がある。
However, when N a t S 'Os is used alone as an electron donor in the sulfur denitrification reaction, the oxidation number of the sulfur atom is 4, which is high, so the amount of chemical injection as a sulfur atom becomes high, and ultimately The disadvantage is that the concentration of So, ``-'' increases. SO4''- is not toxic, but
If there is a large amount of calcium, it will cause permanent hardness and cause scale formation, so the concentration of SO4''- should be kept as low as possible.

〔課題、D−31 従来技術C−3では、浄水処理に適用可能な生物的硝化
・硫黄脱窒処理法において、総窒素除去に主要な役割を
果たす硝化菌や硫黄脱窒細菌は非凝集性の細菌であるの
で、沈降分離が困難であり、菌体数を維持することが容
易ではない。微生物が、沈殿池で沈降しなかった場合は
既存浄水プロセスにおいて処理しなければならないので
、微生物の流出はできる限り避けなければならない。ま
たNatsOsやNa、S、O,は過剰に注入すると既
存浄水プロセスにおける塩素消費量を増大させるので過
不足なく注入する必要がある。
[Problem, D-31 In conventional technology C-3, in the biological nitrification/sulfur denitrification treatment method that can be applied to water purification treatment, the nitrifying bacteria and sulfur denitrifying bacteria that play the main role in total nitrogen removal are non-aggregating. Since these bacteria are difficult to separate by sedimentation, it is not easy to maintain the number of bacterial cells. If microorganisms do not settle in the sedimentation basin, they must be treated in the existing water purification process, so leakage of microorganisms must be avoided as much as possible. Furthermore, if excessive amounts of NatsOs, Na, S, and O are injected, the amount of chlorine consumed in the existing water purification process will increase, so it is necessary to inject just the right amount.

本発明は上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので
、その目的は、処理すべき原水の沈凝処理前−に硫黄脱
窒処理して硝酸イオンを除去することにより、原水処理
が容易にして高精度の浄水処理方法を提供することであ
る。
The present invention has been made in view of the problems of the prior art described above, and its purpose is to facilitate the treatment of raw water by removing nitrate ions through sulfur denitrification treatment before the sedimentation treatment of the raw water to be treated. The purpose of the present invention is to provide a high-precision water purification method.

81課題を解決するための手段と作用 本発明は、上記目的を達成するために、次の第1〜第3
の手段をとる。
81 Means and Effects for Solving the Problems In order to achieve the above objects, the present invention has the following first to third aspects.
take the following measures.

(E−1、第1の手段〕 課題D−1を解決するために、処理すべき原水に電子供
与体として亜硫酸ナトリウムを供給すると共に無機炭素
源として重炭酸ナトリウムを供給して、前記原水の硫黄
脱窒処理を行い、この硫黄脱窒処理された原水に凝集剤
を注入混和して汚泥を凝集沈澱させた後、前記原水に硝
酸塩を注入して硝化処理する。
(E-1, First Means) In order to solve problem D-1, sodium sulfite is supplied as an electron donor to the raw water to be treated, and sodium bicarbonate is supplied as an inorganic carbon source to improve the raw water. Sulfur denitrification treatment is performed, a coagulant is injected and mixed into the sulfur denitrified raw water to coagulate and precipitate the sludge, and then nitrate is injected into the raw water for nitrification treatment.

自然界には脱窒反応の電子供与体として有機物を要求す
る他栄養脱窒菌のほかにS″−、s’、s。
In nature, in addition to polytrophic denitrifying bacteria that require organic matter as an electron donor for denitrification reactions, there are also S''-, s', and s.

o、”−、s、o、”−、sos”−などの還元硫黄化
合物を脱窒反応の電子供与体として、これをso、”−
に酸化する時に発生するエネルギーを利用して生育でき
るTh1obacillus denitritica
ns (硫黄脱窒細菌)が存在する。硫黄脱窒細菌は還
元イオウ化合物の804′−への酸化時にN O3をN
、に脱窒できるが、酸素がある状態では酸素を好んで利
用するので、脱窒反応は0.がなくNO3−の存在する
いわゆるanoxic (無酸素)環境条件でのみ起こ
り、生育最適pHは6〜8の中性域にある。また硫黄脱
窒細菌は独立栄養細菌でCO、、HCO3−。
Using reduced sulfur compounds such as o, "-, s, o, "-, sos"- as electron donors in the denitrification reaction, so, "-
Thobacillus denitritica can grow using the energy generated when it oxidizes to
ns (sulfur denitrifying bacteria) are present. Sulfur denitrifying bacteria convert NO3 into N during the oxidation of reduced sulfur compounds to 804'-
However, in the presence of oxygen, oxygen is preferentially used, so the denitrification reaction is 0. This occurs only under so-called anoxic environmental conditions where NO3- is present and NO3- is present, and the optimum pH for growth is in the neutral range of 6 to 8. Sulfur denitrifying bacteria are autotrophic bacteria that denitrify CO, HCO3-.

C03トなどの無機炭素を炭素源として利用して生育す
る。コストの安い還元イオウ化合物を電子供与体とする
硫黄脱窒細菌の脱窒反応を下廃水処理に適用できれば極
めて安価に脱窒が可能となり、硝化二次処理水の脱窒や
電子供与体の不足する脱窒槽の脱窒能の向上が図れるの
で生物学的窒素除去法の普及が期待でき、水質汚濁防止
に果たす役割は大きい。しかし硫黄脱窒細菌の脱窒反応
条件や最適生育条件など実施へ適用するための知見は少
なく、現在はまだ室内実験段階であり、実施例への適用
例もない。
It grows using inorganic carbon such as CO3 as a carbon source. If the denitrification reaction of sulfur denitrifying bacteria, which uses low-cost reduced sulfur compounds as electron donors, can be applied to wastewater treatment, denitrification will be possible at an extremely low cost, and denitrification of secondary nitrification treated water and lack of electron donors can be achieved. Since the denitrification capacity of denitrification tanks can be improved, biological nitrogen removal methods can be expected to become more widespread, and will play a major role in preventing water pollution. However, there is little knowledge regarding practical applications such as denitrification reaction conditions and optimal growth conditions for sulfur denitrifying bacteria, and this is currently still in the laboratory experiment stage, and there are no examples of its application.

本発明者は浄水処理において低コストで除去することが
困難な硝酸イオンを硫黄脱窒細菌を利用して除去する方
式に関するものであり、既存の浄水処理に悪影響を与え
ることなく、しかも衛生的な安全性が高く、処理コスト
を低減することが可能である。また、本方式において使
用する薬品の注入率を水質因子から算出する方式を発明
した。
The present inventor is concerned with a method for removing nitrate ions, which are difficult to remove at low cost in water purification treatment, by using sulfur denitrifying bacteria. It is highly safe and can reduce processing costs. We also invented a method for calculating the injection rate of chemicals used in this method from water quality factors.

(E−2,第2の手段〕 課題D−2を解決するために、処理すべき原水にN a
 t S O、又はNa2S2Osを注入して溶存酸素
濃度を低下させた後に、前記原水にN a t S t
 O8を電子供与体として供給して硫黄脱窒処理を行う
(E-2, second means) In order to solve problem D-2, Na
After injecting tS O or Na2S2Os to lower the dissolved oxygen concentration, the raw water is injected with Na t S t
Sulfur denitrification treatment is performed by supplying O8 as an electron donor.

既存の浄水処理システムに硝化・硫黄脱窒システムを組
合わせることにより、除濁・殺菌機能に総窒素除去能を
付与したシステムを先に提案したが、このシステムのう
ちの硫黄脱窒システムにおける電子供与体としてN a
 a S Os (亜硫酸ナトリウム)を使用した。N
atSOsは水道原水中の溶存酸素濃度を低下させる能
力は高いが、硫黄脱窒反応の電子供与体としてはイ才つ
原子の酸化数が44で高いため、薬品注入率が高くなり
不経済である。
We previously proposed a system that combines nitrification and sulfur denitrification systems with existing water purification treatment systems to provide turbidity and sterilization functions as well as total nitrogen removal ability. Na as a donor
aS Os (sodium sulfite) was used. N
atSOs has a high ability to reduce the dissolved oxygen concentration in raw water, but it is not suitable as an electron donor for sulfur denitrification reactions, and its oxidation number is high at 44, making it uneconomical due to the high chemical injection rate. .

それに対してNa2S2Os(チオ硫酸ナトリウム)は
溶存酸素濃度を低下させる能力は低いが、硫黄脱窒反応
の電子供与体としては硫黄原子の酸化数が42でありN
aySO3より低いため、薬品注入率を低減できる。ま
た脱窒反応が速いことが知られている。
On the other hand, Na2S2Os (sodium thiosulfate) has a low ability to reduce the dissolved oxygen concentration, but it can be used as an electron donor for the sulfur denitrification reaction because the oxidation number of the sulfur atom is 42, and N
Since it is lower than aySO3, the chemical injection rate can be reduced. It is also known that the denitrification reaction is fast.

そこで両者を併用してその長所をうまく利用した生物学
的硫黄脱窒システムを発明した。
Therefore, we devised a biological sulfur denitrification system that uses both in combination to take advantage of their strengths.

(E−3,第3の手段〕 課題D−3を解決するために、処理すべき原水を硝化菌
固定化活性炭に通流させて該原水中のアンモニアを硝化
させ、このアンモニアを硝化させた原水にNhtSO3
を供給して溶存酸素濃度を低下させた後に、Nat S
 t、o aおよびNaHCO,を注入して処理する。
(E-3, Third Means) In order to solve problem D-3, the raw water to be treated was passed through nitrifying bacteria-immobilized activated carbon to nitrify the ammonia in the raw water, and this ammonia was nitrified. NhtSO3 in raw water
After reducing the dissolved oxygen concentration by supplying NatS
Treat by injecting t, o a and NaHCO.

通常の生物活性炭処理装置では硝化菌が粒状活性炭に付
着固定化されるために硝化菌の流出が防止されるので、
硝化菌の菌体数を維持することは比較的容易である。硫
黄脱窒菌も活性炭への固定化は比較的容易であると考え
られるが、活性炭に固定化を微生物の中で、硫−黄脱窒
菌を優占種とするとともに、硫黄脱窒反応が起こり得る
条件である次の■〜■を整える必要がある。
In normal biological activated carbon treatment equipment, the nitrifying bacteria are attached and immobilized on the granular activated carbon, which prevents the nitrifying bacteria from flowing out.
It is relatively easy to maintain the number of nitrifying bacteria. Sulfur denitrifying bacteria are also thought to be relatively easy to immobilize on activated carbon, but among the microorganisms immobilized on activated carbon, sulfur-yellow denitrifying bacteria are the dominant species, and sulfur denitrification reactions may occur. It is necessary to meet the following conditions.

■溶存酸素が存在しない。■There is no dissolved oxygen.

■N01−イオンと、微量のNH4”イオンが存在する
■N01- ions and trace amounts of NH4'' ions are present.

■硫黄脱窒反応の電子供与体である還元硫黄化合物が存
在する。
■Reduced sulfur compounds exist that are electron donors for sulfur denitrification reactions.

■無機炭素源が存在する。■Inorganic carbon sources exist.

以上の条件を考慮して、浄水処理に適用可能な総窒素除
去生物汚性炭処理システムを発明した。
Taking the above conditions into consideration, we invented a total nitrogen removal biological polluted charcoal treatment system that can be applied to water purification treatment.

F、実施例 以下に本発明の実施例を第1図〜第8図を参照しながら
説明する。
F. EXAMPLES Examples of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 8.

CF−1,第1実施例〕 第1図は本発明の実施例による浄水処理装置を示すもの
で、lは硫黄脱窒槽、2は硝化槽、4は沈澱槽、5は急
速混和池、6は凝集沈澱池、7は砂濾過池である。
CF-1, First Embodiment] Fig. 1 shows a water purification treatment apparatus according to an embodiment of the present invention, where l is a sulfur denitrification tank, 2 is a nitrification tank, 4 is a settling tank, 5 is a rapid mixing tank, and 6 7 is a coagulation sedimentation tank, and 7 is a sand filtration tank.

第1図の装置では、原水は亜硫酸ナトリウム溶液および
重炭酸ナトリウム溶液が注入されてから硫黄脱窒槽1に
入り硫黄脱窒細菌による脱窒作用を受ける。次に硝化槽
2に入り、曝気され、硝化菌の作用により、原水中のア
ンモニアが硝化される。硝化槽2の内部は硝化菌を固定
化した固定床となっており、硝化菌の流出が防止される
。硝化槽2から硝化液の一部は循環ポンプ8により、硫
黄脱窒槽lに返送され、硝化液中のN O3−、N O
t−は脱窒作用を受け、N、(窒素ガス)または一部N
、0(亜酸化窒素ガス)として大気中に放散する。硝化
槽2から沈澱池4に流入した水は固液分離されて汚泥と
上澄水に分けられる。微生物を含む汚泥は硫黄脱窒槽l
に返送されるが、微生物の増殖や原水の温度上昇により
余剰汚泥が生じた場合、余剰汚泥は排出される。沈澱池
4における上澄水は急速混和池5.凝集沈澱池6.砂濾
過池7などから構成される既存浄水処理システムにおい
てPACなどの凝集剤を用いた凝集沈澱による除濁処理
および塩素注入による殺菌処理を受けてから給配水され
る。
In the apparatus shown in FIG. 1, raw water enters the sulfur denitrification tank 1 after being injected with a sodium sulfite solution and a sodium bicarbonate solution, and undergoes denitrification by sulfur denitrifying bacteria. Next, the raw water enters the nitrification tank 2, where it is aerated, and the ammonia in the raw water is nitrified by the action of nitrifying bacteria. The interior of the nitrification tank 2 is a fixed bed in which nitrifying bacteria are immobilized, thereby preventing the nitrifying bacteria from leaking out. A part of the nitrification liquid from the nitrification tank 2 is returned to the sulfur denitrification tank 1 by the circulation pump 8, and NO3-, NO
t- is subjected to denitrification, N, (nitrogen gas) or partially N
, 0 (nitrous oxide gas) into the atmosphere. Water flowing into the settling tank 4 from the nitrification tank 2 is separated into solid and liquid and divided into sludge and supernatant water. Sludge containing microorganisms is stored in a sulfur denitrification tank.
However, if excess sludge is generated due to growth of microorganisms or an increase in the temperature of raw water, the excess sludge will be discharged. The supernatant water in the sedimentation tank 4 is transferred to the rapid mixing tank 5. Coagulation sedimentation pond 6. Water is supplied and distributed after being subjected to turbidity removal treatment through coagulation and sedimentation using a coagulant such as PAC and sterilization treatment through chlorine injection in an existing water purification treatment system comprising a sand filter 7 and the like.

第2図は浄水装置の他の例を示し、硝化・硫黄脱窒シス
テムと既存の浄水システムを組合せたものである。
Figure 2 shows another example of a water purification device, which combines a nitrification/sulfur denitrification system with an existing water purification system.

第2図の装置では、原水は、硝化槽2に入り、好気的条
件で、硝化菌の作用により原水中のアンモニアが硝化さ
れる。硝化槽2は生物活性炭処理槽や固定床式生物酸化
処理槽のようなもので、必ずしも曝気しなくてもよい。
In the apparatus shown in FIG. 2, raw water enters a nitrification tank 2, and ammonia in the raw water is nitrified by the action of nitrifying bacteria under aerobic conditions. The nitrification tank 2 is a biological activated carbon treatment tank or a fixed bed type biological oxidation treatment tank, and does not necessarily need to be aerated.

硝化槽2より流出した硝化液は亜硫酸ナトリウム溶液お
よび重炭酸ナトリウム溶液が注入されてから、硫黄脱窒
槽lに入り、硫黄脱窒細菌による脱窒作用を受け、硝化
液中のN O3” 、 N Ot−はN、または一部N
、Oとして大気中に放散する。硫黄脱窒槽lより流出し
た水は亜硫酸ナトリウム溶液の添加により溶存酸素が低
下しているので、再曝気槽3において曝気することによ
り、余剰のSOs”−をso、トに酸化するとともに溶
存酸素濃度を上昇させる。なお第1図のものでは硝化槽
2が再曝気槽の役割を重ねるので、再曝気槽を設置して
ない。
The nitrifying liquid flowing out from the nitrifying tank 2 is injected with a sodium sulfite solution and a sodium bicarbonate solution, and then enters the sulfur denitrifying tank 1, where it is subjected to denitrification by sulfur denitrifying bacteria, and N O3'', N in the nitrifying liquid is Ot- is N or partially N
, O, into the atmosphere. The dissolved oxygen in the water flowing out from the sulfur denitrification tank 1 has decreased due to the addition of sodium sulfite solution, so by aeration in the re-aeration tank 3, the excess SOs is oxidized to so, and the dissolved oxygen concentration is reduced. In the case shown in Fig. 1, the nitrification tank 2 also plays the role of a reaeration tank, so a reaeration tank is not installed.

再曝気槽より流出した水は沈澱池4に入り、固液分離さ
れ、汚泥と上澄水に分けられる。微生物を含む汚泥は硝
化槽2に返送されるが、微生物の増殖や原水の温度上昇
により余剰汚泥が生じた場合、余剰汚泥は排出される。
The water flowing out from the reaeration tank enters the sedimentation tank 4, where it is separated into solid and liquid and divided into sludge and supernatant water. Sludge containing microorganisms is returned to the nitrification tank 2, but if excess sludge is generated due to proliferation of microorganisms or an increase in the temperature of raw water, the excess sludge is discharged.

沈澱池4における上澄水は第1図のものと同様に既存浄
水処理システムにおいて除濁、殺菌処理を受けてから給
配水される。
The supernatant water in the sedimentation tank 4 is subjected to turbidity and sterilization treatment in an existing water purification system, similar to that shown in FIG. 1, before being supplied and distributed.

次に既存の浄水処理システムにオゾン活性炭処理システ
ムを加えた、言わゆる高度浄水処理システムに対して、
硝化・硫黄脱窒システムを組合せることによって総窒素
除去能を付与したシステムを第3図と第4図に示す。第
3図は、循環式硝化・硫黄脱窒システムと、オゾン−活
性炭システムおよび既存システムを組合せたシステム、
第4図は硝化・硫黄脱窒システムとオゾン−活性炭シス
テムと既存システムを組合せたシステムを示す。
Next, for the so-called advanced water purification treatment system, which adds an ozone activated carbon treatment system to the existing water treatment system,
Figures 3 and 4 show a system that has total nitrogen removal ability by combining nitrification and sulfur denitrification systems. Figure 3 shows a system that combines a circulating nitrification/sulfur denitrification system, an ozone-activated carbon system, and an existing system.
Figure 4 shows a system that combines a nitrification/sulfur denitrification system, an ozone-activated carbon system, and an existing system.

第3図のものは、循環式硝化・硫黄脱窒システムと、既
存システムの部分は第1図のものと同じであり、前二者
の間にオゾン−活性炭システムを入れてあり、色や臭い
を除去する作用が付与されている。また、第4図のもの
では硝化・硫黄脱窒システムと既存システムの部分は第
2図と同じであり、前二者の間にオゾン−活性炭システ
ムを入れてあり、色や臭いを除去する作用が付与されて
いる。第3図および第4図において、9はオゾン反応槽
、IOは活性炭吸着槽である。
The one in Figure 3 has a circulating nitrification/sulfur denitrification system and the existing system parts are the same as those in Figure 1, but an ozone-activated carbon system is inserted between the former two, and the color and odor are It has the ability to remove. In addition, in Figure 4, the nitrification/sulfur denitrification system and the existing system are the same as in Figure 2, and an ozone-activated carbon system is inserted between the former two, which has the effect of removing color and odor. has been granted. In FIGS. 3 and 4, 9 is an ozone reaction tank, and IO is an activated carbon adsorption tank.

硫黄脱窒反応においては、前述したように5l−9S’
、5yOs”−,5−Os”−、S’Os”−などの還
元硫黄化合物が電子供与体として供給されるが、還元硫
黄化合物の中でも浄水処理に適するものとして亜硫酸ナ
トリウムを選択したが、これは次の■〜■の理由による
In the sulfur denitrification reaction, as mentioned above, 5l-9S'
, 5yOs"-, 5-Os"-, S'Os"-, and other reduced sulfur compounds are supplied as electron donors. Among the reduced sulfur compounds, sodium sulfite was selected as one suitable for water purification treatment, but this This is due to the following reasons.

■亜硫酸ナトリウムが溶解して生成するSO3’−は溶
存酸素濃度を低下させる働きがあるので脱窒が起きる無
酸素状態にすることが容易である。硫化ソーダのような
Sトも同様な働きがあるが薬品価格が高い。
(2) SO3'- produced by dissolving sodium sulfite has the function of lowering the dissolved oxygen concentration, so it is easy to create an anoxic state in which denitrification occurs. Sulfuric acid such as sodium sulfide has a similar effect, but is expensive.

■硫黄脱窒処理後、還元硫黄化合物が残留すると、塩素
やオゾンと反応するので、塩素やオゾンの注入量を増加
させなければならない。
■If reduced sulfur compounds remain after sulfur denitrification treatment, they will react with chlorine and ozone, so the amount of chlorine and ozone injected must be increased.

S Os″−は曝気す、るだけでso、”−に容易に酸
化されて塩素やオゾンと反応しなくなる。
S Os''- is easily oxidized to so,''- by just aeration and does not react with chlorine or ozone.

■薬品価格に関してはSが最も安価であり、酸化数が0
で低いので、薬品注入量も少なくて経済的であるが、水
に難溶性であるので、取扱いが不便である。NatSO
3はS原子の酸化数が4であり、還元硫黄化合物の中で
は最も高く、薬品注入量が多くなるが、薬品価格は比較
的安価である。
■In terms of drug prices, S is the cheapest and has an oxidation number of 0.
It is economical because the amount of chemicals injected is small, but it is inconvenient to handle because it is poorly soluble in water. NatSO
In No. 3, the oxidation number of the S atom is 4, which is the highest among the reduced sulfur compounds, and requires a large amount of chemical injection, but the chemical price is relatively low.

■電子寄与体として供給すう還元イオウ化合物の種類に
より脱窒速度が異なり、S*Oa”−が最も脱窒速度が
高いが、N a * S t Osは安価ではない。
(2) The denitrification rate varies depending on the type of reduced sulfur compound supplied as an electron contributor, and S*Oa"- has the highest denitrification rate, but Na*StOs is not cheap.

硫黄脱窒反応において還元硫黄化合物とともに無機炭素
源を必要とする。無機炭素源としては、COt、 HC
Os”−、COs”−などがあるが、重炭酸ナトリウム
を選択したのは次の■〜■の理由による。
Sulfur denitrification reactions require an inorganic carbon source along with reduced sulfur compounds. Inorganic carbon sources include COt, HC
There are Os"-, COs"-, etc., but sodium bicarbonate was selected for the following reasons.

■CO2は水に溶解して賛成となるので(N a tS
 Osは水に溶解するとアルカリ性)、pH調整の面か
らSは都合が良いのであるが、溶解操作が繁雑である。
■CO2 dissolves in water and becomes positive (N a tS
Os is alkaline when dissolved in water), and S is convenient in terms of pH adjustment, but the dissolution operation is complicated.

   ゛ ■ co、”−とじてはNatCOs、Ca COsな
どの薬品があるが、Nλt COsはアルカリ性が強く
pH調整の面からは都合が悪い。
There are chemicals such as NatCOs and CaCOs, but NλtCOs is strongly alkaline and is not convenient from the viewpoint of pH adjustment.

Ca COsは溶解度が小さく、取扱いが不便である。CaCOs has low solubility and is inconvenient to handle.

またCa″′イオンの増加はスクール発生の原因になる
好ましくない。
Further, an increase in Ca''' ions is undesirable because it causes schooling.

■N a HCOsは弱アルカリ性で水によく溶けるの
で、p)I調整や取扱いの容易さなどから適している。
■N a HCOs is weakly alkaline and dissolves well in water, making it suitable for ease of p)I adjustment and handling.

脱窒槽に流入する硝化液は通常酸性であるので、アルカ
リ性の薬品を注入しても、ある程度の緩衝能を有するが
、脱窒反応の最適pH6〜8の範囲に入れるために、硫
酸などの酸を注入する必要も生じてくる場合もあり、酸
注入設備を設置しておく必要がある。
The nitrifying solution that flows into the denitrification tank is usually acidic, so even if alkaline chemicals are injected, it still has some buffering capacity. In some cases, it may become necessary to inject acid, and acid injection equipment must be installed.

硝化・硫黄脱窒システムにおいて、その中心的役割を果
たす、硫黄脱窒最近および硝化菌は、普遍的に存在する
菌であり、下水活性汚泥や河川の底泥を種汚泥として馴
養すれば菌体数が増加して、浄水処理に適用可能となる
。硫黄脱窒細菌は硝酸イオン、還元イオン化合物と無機
炭素源を添加した水道原水を用いて馴養する。硝化菌に
ついてはメタノールなどの有機物を電子供与体とする硝
化・脱窒システムにおいて、優占種となる硝化菌と同一
種と推定されるので、アンモニアとN a HCOsを
添加した河川水を供給して馴養する。
Sulfur denitrifying and nitrifying bacteria, which play a central role in the nitrification/sulfur denitrification system, are ubiquitous bacteria. As the number increases, it becomes possible to apply it to water purification treatment. Sulfur denitrifying bacteria are acclimated using raw tap water supplemented with nitrate ions, reducing ionic compounds, and inorganic carbon sources. Regarding nitrifying bacteria, it is assumed that they are the same type of nitrifying bacteria that are the dominant species in nitrification/denitrification systems that use organic matter such as methanol as an electron donor, so river water added with ammonia and NaHCOs is supplied. Get used to it.

硫黄脱窒細菌は凝集性がないので、HRTを高くすると
流出して菌体数が減少し、馴養した菌を包括固定化して
ペレットにして、硫黄脱窒槽に供給する手段も考えられ
る。
Since sulfur denitrifying bacteria do not have a flocculating property, increasing the HRT causes them to flow out and reduce the number of bacterial cells.An alternative method of entrapping and immobilizing the acclimatized bacteria to pellet them and supplying them to the sulfur denitrifying tank is also considered.

N a ! S O3を電子供与体とした硫黄脱窒反応
を化学式で現わすと(1)式のように表わされる。
Na! The sulfur denitrification reaction using S 2 O3 as an electron donor can be expressed as a chemical formula (1).

6 S 03”−+2 N O3→6SOt”−十Nt
・・・(1)一方、菌体生成分を考慮した化学量論式は
(2)式で表わされる。
6 S 03"-+2 N O3→6SOt"-10Nt
...(1) On the other hand, the stoichiometric equation taking into account the bacterial cell production is expressed by equation (2).

3.759SO,”−+N03+Q、337CO,40
,0851CO,−+0.085NH,’ →0.08
5CsHtOtN+ 0,5Nt+ 3.759SO,
茸−・・・(2)(1)式によると、N01−イオン1
モルに対してSO1′−イオン3モルを必要とすると考
えられるが、(1)式では無機炭素源の消費を考慮しな
いので、(2)式の方が実際に近い。(2)式を見て明
きらかなようにNo3−を脱窒するのにSOs”−以外
にN H4’、 CO*、 HCO3、H”が必要であ
る。
3.759SO,”-+N03+Q,337CO,40
,0851CO,-+0.085NH,' →0.08
5CsHtOtN+ 0,5Nt+ 3.759SO,
Mushroom - (2) According to the formula (1), N01- ion 1
It is thought that 3 moles of SO1'-ions are required per mole, but since equation (1) does not take into account the consumption of the inorganic carbon source, equation (2) is closer to reality. As is clear from equation (2), in addition to SOs''-, NH4', CO*, HCO3, and H'' are required to denitrify No3-.

NH,”については原水あるいは、硝化液中に存在する
ので、完全に硝化された硝化液でなければ、補給する必
要がない。H0イオンについては原水あるいは硝化液中
のH°イオンが消費されて、pHが上昇するので、最適
pHの6〜8より上昇した場合は、酸を補給する必要が
あるが、通常は必要ない。
NH," exists in the raw water or nitrifying solution, so there is no need to replenish it unless the nitrifying solution is completely nitrified. Regarding H0 ions, the H° ions in the raw water or nitrifying solution are consumed. , since the pH increases, it is necessary to replenish acid if the pH rises above the optimum pH of 6 to 8, but this is usually not necessary.

N Os −1モルに対して、5031−を3.759
モル必要である。NO3−N(硝酸性窒素)1m9−N
 /1.硝酸イオンとして4.429m9/6(0゜0
714 m mole/12)に対してはNatSOs
は、0.268 m mole/L固体重量換算で33
.8m9/Q必要である。
3.759 5031- for 1 mol of NOs
moles are required. NO3-N (nitrate nitrogen) 1m9-N
/1. 4.429 m9/6 (0°0
NatSOs for 714 m mole/12)
is 33 in terms of 0.268 m mole/L solid weight
.. 8m9/Q is required.

NatSOsは溶存酸素と(3)式のように反応する。NatSOs reacts with dissolved oxygen as shown in equation (3).

2SOs”−+ot→2SO,”−・・・(3)即ち、
溶存酸素1 mV15h a、N a t S Os 
O。
2SOs"-+ot→2SO,"-...(3) That is,
Dissolved oxygen 1 mV15h a, N at SOs
O.

0625 m mole/、固体換算7.88m9/C
を消費する。
0625 m mole/, solid equivalent 7.88 m9/C
consume.

硫黄脱窒反応は、溶存酸素がゼロになってから起こるの
で、原水の溶存酸素をゼロにするためのN a t S
 Osが加算されなければならない。
The sulfur denitrification reaction occurs after dissolved oxygen reaches zero, so N at S is used to reduce the dissolved oxygen in raw water to zero.
Os must be added.

したがって、Nλt S Osの注入率は(4)式で表
わされる。
Therefore, the injection rate of Nλt S Os is expressed by equation (4).

NatSO3固体注入率=原水N03N [ya9−N
/(lコX33.8[s9#]           
+I水溶存酸1[ms+−0#コX7.88−(4)N
 a @ S Osは通常溶液として使用するので、N
atsOs溶液の容積注入率はNatSOs固体の純度
をP[%]、Na2SO3溶液の濃度をC[重量%コ、
比重をdとすると、(5)式で表わされる。
NatSO3 solid injection rate = raw water N03N [ya9-N
/(lkoX33.8[s9#]
+I water-dissolved acid 1 [ms+-0#koX7.88-(4)N
a @ S Os is usually used as a solution, so N
The volume injection rate of the atsOs solution is determined by the purity of the NatSOs solid as P [%] and the concentration of the Na2SO3 solution as C [wt%].
Letting the specific gravity be d, it is expressed by equation (5).

NatSOJ*庄λ率= NatSOJ体注入率 [m
9/12]  X 100/P[%コf(1/Qコ  
        x 1/dx 100/C[重量$]
 ・ (5)Nλt S Os溶液注入量は(5)式に
流量を乗じて算出される。
NatSOJ * Sho λ rate = NatSOJ body injection rate [m
9/12] X 100/P[%kof(1/Qko
x 1/dx 100/C [weight $]
- (5) Nλt S Os solution injection amount is calculated by multiplying equation (5) by the flow rate.

一方、無機炭素源の必要量は、NO,−N、1m5−N
/Qに対して、COtが0.0240m 5ole(G
o、重量として1.056m9/Q、アルカリ度換算2
 、4 m9/ Q ) 、 HCO3が0.006m
 5tole(HCO3−重量として0.366m9/
12、アルカリ度換算0.6m9/(2)であり、合計
すると、アルカリ度換算で、3 m9/Q、 N a 
HCOs固体重量換算で、2.52 m9/12g a
必要である。水道原水には通常天然アルカリ度が存在す
るので、NaHcOs注入率に、(6)式で表わされる
On the other hand, the required amount of inorganic carbon source is NO, -N, 1m5-N
/Q, COt is 0.0240m 5ole(G
o, weight as 1.056m9/Q, alkalinity conversion 2
, 4 m9/Q), HCO3 is 0.006 m
5tole(HCO3-0.366m9/ as weight)
12, the alkalinity conversion is 0.6 m9/(2), and in total, the alkalinity conversion is 3 m9/Q, N a
In terms of HCOs solid weight, 2.52 m9/12g a
is necessary. Since natural alkalinity normally exists in tap water, the NaHcOs injection rate is expressed by equation (6).

NaHCO,固体注入率= (No、−N[m9#!]
X3− フルカリ度)  Xo、84[s9/e]  
            ・・・(6)通常の水道原水
であれば、(N Os  N [m 9/ 12]×3
−アルカリ度)は負になるので、NaHCOsに注入す
る必要がないと考えられるが、第1図。
NaHCO, solid injection rate = (No, -N [m9#!]
X3- Fluidity) Xo, 84 [s9/e]
...(6) If it is normal tap water, (NOs N [m 9/12] x 3
- alkalinity) becomes negative, so it is thought that there is no need to inject NaHCOs, but Fig. 1.

第2図の硝化槽2のように、硝化後、硫黄脱窒を行う場
合には、アルカリ度が不足して、補給しなけらばならな
いことも考えられる。従って、第1図、第2図の硫黄脱
窒槽lのような循環式硝化・硫黄脱窒システムは硝化槽
2のような硝化・硫黄脱窒システムより硫黄脱窒の対象
となる水が、アルカリ度とNH,’″イオン濃度高いこ
とから、硫黄脱窒に適した水質が得られやすいという長
所がある。一方、循環式硝化・硫黄脱窒システムは、循
環ポンプの運転のためのランニングコストが高くなる短
所がある。また、式(2)の化学量論式から明らかなよ
うに、硫黄脱窒反応はH゛イオン必要としていること、
およびNa、SO,溶液はアルカリ性であることがらp
Hが上昇する傾向がある。硝化反応はpHが低下する反
応であるので、硝化反応の後に、硫黄脱窒反応をもって
きた方が硫黄脱窒の最適pHである6〜8の中性域に保
つことが容易である。
When sulfur denitrification is performed after nitrification, as in the case of nitrification tank 2 shown in FIG. 2, alkalinity may become insufficient and must be replenished. Therefore, in a circulating nitrification/sulfur denitrification system such as sulfur denitrification tank 1 in Figures 1 and 2, the water to be sulfur denitrified is more alkaline than in a nitrification/sulfur denitrification system such as nitrification tank 2. The advantage of the circulating nitrification/sulfur denitrification system is that the water quality suitable for sulfur denitrification is easy to obtain due to the high NH and NH ion concentrations. Also, as is clear from the stoichiometric equation (2), the sulfur denitrification reaction requires H ions.
and Na, SO, since the solution is alkaline, p
H tends to increase. Since the nitrification reaction is a reaction that lowers the pH, it is easier to maintain the pH in the neutral range of 6 to 8, which is the optimum pH for sulfur denitrification, by carrying out the sulfur denitrification reaction after the nitrification reaction.

以上のように循環式硝化・硫黄脱窒システムと硝化・硫
黄脱窒システムを比較すると、一長一短があり、どちら
を選択した方が良いがは一概には言うことができない。
As described above, when comparing the circulating nitrification/sulfur denitrification system and the nitrification/sulfur denitrification system, there are advantages and disadvantages, and it is difficult to say which one is better.

第5図は硫黄脱窒薬注制御システムを示すもので、11
はNO,−濃度計、12はアルカリ度計、13は溶存酸
素濃度計、14はpH計、15はワークステーション、
16は操作パネル、17は演算装置、18はプリンタ、
19は表示器(CRT)、20はNatSOs注入器、
21はN a HCO3注入器、22は酸注入器、23
は流量計である。
Figure 5 shows the sulfur denitrification chemical injection control system.
is NO, - concentration meter, 12 is alkalinity meter, 13 is dissolved oxygen concentration meter, 14 is pH meter, 15 is work station,
16 is an operation panel, 17 is a calculation device, 18 is a printer,
19 is a display (CRT), 20 is a NatSOs injector,
21 is a N a HCO3 injector, 22 is an acid injector, 23
is a flow meter.

硫黄脱窒処理原水に対してN03濃度計1(イオン電極
法により測定可能)、アルカリ度計2゜溶存酸素濃度計
3により水質測定を行ない、その測定値より、Nats
OsおよびN a HCOsの注入率が、注入率決定式
により決定される。これらの水質の変動が著しくない場
合は注入率を固定しても構わないが、水質の変動が著し
い場合は、自動制御が望ましい。自動制御に、N O3
イオン濃度、アルカリ度、溶存酸素濃度の測定値からN
 a 1SO3,NaHCOaの注入率を算定シテ、フ
ィードフォワード制御を行い、硫黄脱窒槽のpHを、p
H計4により測定し、フィードバック制御により酸注入
制御を行う。
Water quality was measured for sulfur denitrification treated raw water using N03 concentration meter 1 (measurable by ion electrode method), alkalinity meter 2, dissolved oxygen concentration meter 3, and from the measured values, Nats
The injection rates of Os and N a HCOs are determined by the injection rate determination formula. If the water quality does not fluctuate significantly, the injection rate may be fixed, but if the water quality fluctuates significantly, automatic control is preferable. For automatic control, NO3
N from the measured values of ion concentration, alkalinity, and dissolved oxygen concentration
a Calculate the injection rate of 1SO3 and NaHCOa, perform feedforward control, and adjust the pH of the sulfur denitrification tank to p
Measurement is performed using an H meter 4, and acid injection control is performed using feedback control.

No、−濃度計11.アルカリ度肝12.溶存酸度濃度
計13.およびpH計14は水質測定機を構成し、この
水質測定機より発信した電気信号はワークステーション
5に入り、プリンタ18およびCRT19に表示される
。また、一方では演算装置17に入り、薬注率が算定さ
れる。薬注率に関する電気信号はワークステーション1
5に入って、プリンタ18およびCRT19に表示され
、人間が操作パネル16を操作して、薬注率を指令する
。薬注率指令の電気信号は、ワークステーション15に
もどり、流量計23からの電気信号に基づいて演算装置
17において薬注率が計算され、薬注率量の電気信号が
ワークステーション15からNatSOs注入装置20
およびN a HCOs注入装置21に発信される。2
0.21において薬注が実行された結果、変動したpH
をpH計14により測定し、pH測定値が最適pH範囲
より逸脱した場合、演算装置17において酸注入量が計
算され、酸注入量の電気信号はワークステーション15
より、酸注入装置22に発信され、酸注入が行われる。
No. - Densitometer 11. Alkalinity liver 12. Dissolved acidity meter 13. The pH meter 14 constitutes a water quality measuring device, and an electrical signal sent from this water quality measuring device enters the workstation 5 and is displayed on the printer 18 and CRT 19. On the other hand, it also enters the arithmetic unit 17 and calculates the drug injection rate. Electrical signals related to drug injection rate are sent to workstation 1.
5, the information is displayed on the printer 18 and CRT 19, and a person operates the operation panel 16 to command the drug injection rate. The electrical signal for the chemical injection rate command is returned to the workstation 15, where the chemical injection rate is calculated in the arithmetic unit 17 based on the electrical signal from the flowmeter 23, and the electrical signal for the chemical injection rate is sent from the workstation 15 to the NatSOs injection. device 20
and is sent to the N a HCOs injection device 21 . 2
pH fluctuated as a result of chemical injection at 0.21
is measured by the pH meter 14, and if the measured pH value deviates from the optimum pH range, the acid injection amount is calculated in the calculation unit 17, and the electric signal of the acid injection amount is sent to the workstation 15.
A signal is sent to the acid injection device 22, and acid injection is performed.

従って、本発明の第1実施例から、概略的に、次のよう
な浄水処理方法および装置が得られる。
Therefore, the following water purification treatment method and apparatus can be obtained from the first embodiment of the present invention.

循環式硝化・硫黄脱窒処理システムまたは硝化・硫黄脱
窒処理システムと既存浄水システムを組合わせた総窒素
除去側殺菌処理システムの構成。
Configuration of a total nitrogen removal side sterilization treatment system that combines a circulating nitrification/sulfur denitrification treatment system or a nitrification/sulfur denitrification treatment system and an existing water purification system.

循環式硝化・硫黄脱窒処理システムまたは硝化・硫黄脱
窒処理システムとオゾン活性炭処理システムおよび既存
浄水システムを組合わせた総窒素除去・脱臭・脱色・除
濁・殺菌処理システムの構成。
A total nitrogen removal, deodorization, decolorization, clarification, and sterilization treatment system that combines a circulating nitrification/sulfur denitrification treatment system or a nitrification/sulfur denitrification treatment system, an ozone activated carbon treatment system, and an existing water purification system.

前記の処理システムの中で、特に硫黄脱窒処理において
、亜硫酸ナトリウムを電子供与体として供給し、無機炭
素源として重炭酸ナトリウムを供給することにより、通
常有機物を電子供与体としだ脱窒反応が起りえない水道
原水に対しても、脱窒反応を起こすことに特長のある処
理方法および処理システムの構成。
Among the above-mentioned treatment systems, especially in sulfur denitrification treatment, the denitrification reaction is normally carried out using organic matter as an electron donor by supplying sodium sulfite as an electron donor and sodium bicarbonate as an inorganic carbon source. A treatment method and a treatment system configuration that are characterized by the ability to cause denitrification reactions even in unattainable raw water.

硫黄脱窒後、過剰の試薬を分解し、溶存酸素濃度を高め
るために再曝気槽を設けた硝化・硫黄脱窒システムの構
成。
After sulfur denitrification, a nitrification/sulfur denitrification system is configured with a re-aeration tank to decompose excess reagent and increase dissolved oxygen concentration.

硫黄脱窒処理システムの馴養方法、および包括固定化硫
黄脱窒菌を用いた処理システム。
Acclimatization method for sulfur denitrification treatment system and treatment system using comprehensively immobilized sulfur denitrification bacteria.

硫黄脱窒処理システムにおける亜硫酸ナトリウムおよび
重炭酸ナトリウムなどの薬品注入率決定方法とN03−
N、アルカリ度、溶存酸素濃度などの水質因子を用いた
薬品注入率決定式、流量を用いた薬品注入量決定式。
Method for determining the injection rate of chemicals such as sodium sulfite and sodium bicarbonate in a sulfur denitrification treatment system and N03-
Chemical injection rate determination formula using water quality factors such as N, alkalinity, and dissolved oxygen concentration, and chemical injection amount determination formula using flow rate.

硫黄脱窒処理における自動制御方式、No、−計。Automatic control method in sulfur denitrification treatment, No. -meter.

アルカリ度、溶存濃度計、pH計、流量計などを用いた
硫黄脱窒自動薬注制御システムの構成。
Configuration of automatic chemical injection control system for sulfur denitrification using alkalinity, dissolved concentration meter, pH meter, flow meter, etc.

上記第1実施例の浄水処理方法によれば、次のような利
点が得られる。
According to the water purification method of the first embodiment, the following advantages can be obtained.

(IA)通常の生物学的硝化脱窒処理が適用できない浄
水処理において、物理化学的方法に比較して処理コスト
が安い生物学的硝化脱窒処理が適用可能となり、総窒素
除去が可能となった。
(IA) In water purification treatment where normal biological nitrification and denitrification treatment cannot be applied, biological nitrification and denitrification treatment, which is cheaper in treatment cost than physicochemical methods, can be applied, making it possible to remove total nitrogen. Ta.

(IB)アンモニアが除去されるので既存浄水プロセス
における塩素注入量を低減することができる。塩素注入
量が減少すれば、発ガン性のトリハロメタンの生成量を
低減できる。
(IB) Since ammonia is removed, the amount of chlorine injection in existing water purification processes can be reduced. If the amount of chlorine injection is reduced, the amount of carcinogenic trihalomethanes produced can be reduced.

(IC)末法においてはNO,−イオンが減少する代わ
りにSo、”−イオンが増加することになるが、so、
”−の方がNO,−より安全性が高いので、衛生上の安
全性は相対的に高くなる。
In the (IC) powder method, the number of NO,- ions decreases, while the number of So,"- ions increases; however, so,
”- is safer than NO,-, so the sanitary safety is relatively high.

(ID)自動測定可能な水質因子を用いて、硫黄脱窒に
必要な薬品注入率を決定する自動制御を可能としたこと
により省力化が図れる。
(ID) Labor savings can be achieved by enabling automatic control to determine the chemical injection rate necessary for sulfur denitrification using automatically measurable water quality factors.

(IE)硝化・硫黄脱窒システムは本来、下水処理に適
用されるものであり、硫黄脱窒処理用薬品注入制御シス
テムは下水処理にも適用できる。
(IE) Nitrification and sulfur denitrification systems are originally applied to sewage treatment, and chemical injection control systems for sulfur denitrification treatment can also be applied to sewage treatment.

CF−2,第2実施例〕 第6図は本発明の第2実施例による浄水処理方法および
浄水処理装置を示すもので、20はNa、S03注入機
、21はN a HCOs注入機、24はNa2S2O
s注入機である。
CF-2, Second Embodiment] FIG. 6 shows a water purification treatment method and water purification treatment apparatus according to a second embodiment of the present invention, in which 20 is a Na, S03 injection machine, 21 is a Na HCOs injection machine, and 24 is Na2S2O
It is an injection machine.

第6図において、水道原水は硫黄脱窒槽1の手前になる
NatSOs混和槽24において、N 2LtS Os
注入機20よりN a t S Osを注入混和されて
(7)式の反応により、溶存酸度濃度を低下させられる
In FIG. 6, raw water is converted into N2LtSOs in the NatSOs mixing tank 24 before the sulfur denitrification tank 1.
NatS Os is injected and mixed from the injector 20, and the dissolved acidity concentration is reduced by the reaction of equation (7).

2so、”−+0.→2SO,”−・・・(7)次に硫
黄脱窒槽lに流入して、NatS、0.注入装置24お
よびN a HCOs注入装置21よりNa、S、03
およびN a HCOsが注入され、硫黄脱窒細菌によ
る脱窒反応により、原水中のN01−は窒素に還元され
、S、0?−は、so、’−に酸化される。
2so, "-+0.→2SO,"-... (7) Next, it flows into the sulfur denitrification tank l, and NatS, 0. Na, S, 03 from the injection device 24 and the Na HCOs injection device 21
and N a HCOs are injected, and due to the denitrification reaction by sulfur denitrifying bacteria, N01− in the raw water is reduced to nitrogen, and S,0? - is oxidized to so,'-.

Na、S、03を電子供与体とした硫黄脱窒反応の化学
量論式は(8)式により表わされる。
The stoichiometric formula for the sulfur denitrification reaction using Na, S, and 03 as electron donors is expressed by equation (8).

0.844 S+03”−+ F2O3−+0.347
 COt+ 0.0865 HCO3−+0.865 
Ni1.″+0.434 H*0→0.0865CsH
JJ+0.5Nt”1.689SO4”−+0.697
H”−(8)(7)、(8)式を用いて算出したNa、
So、およびNa2S2Osの薬品注入率式は(9)、
(10)で表わされる。
0.844 S+03”-+ F2O3-+0.347
COt+ 0.0865 HCO3-+0.865
Ni1. ″+0.434 H*0→0.0865CsH
JJ+0.5Nt"1.689SO4"-+0.697
H''-(8) (7), Na calculated using formula (8),
The chemical injection rate formula for So and Na2S2Os is (9),
It is expressed as (10).

NatSOs固体注入率= UIHH濃度 [ts9・
o/(l ]  X’1.88− (9)[119/1
21 NalStOs固体圧λ率= i木NOs   N  
[m9・N/Qコ X9.35・ (10)[s12/
12] NOs  N  1m9/QはN Oa−として4.4
2 m9/(1= 0.0714 m 5ole/12
、NO3−1モルに対するSt’s”−の必要モル数は
0.844モル、NapS、03の分子量は15gであ
るから、NO3N1m9/(lに対してN a * S
 t Oaは0.0714x O,844x 15g=
 9.53 m9/ Q必要である。
NatSOs solid injection rate = UIHH concentration [ts9・
o/(l) X'1.88- (9) [119/1
21 NalStOs solid pressure λ rate = i tree NOs N
[m9・N/Qco X9.35・ (10) [s12/
12] NOs N 1m9/Q is 4.4 as NOa-
2 m9/(1= 0.0714 m 5ole/12
, the required number of moles of St's''- for 1 mol of NO3- is 0.844 mol, and the molecular weight of NapS,03 is 15 g, so N a * S
t Oa is 0.0714x O,844x 15g=
9.53 m9/Q is required.

NO3”、DOを測定して(9)、(10)式を用いて
、N a t S OsおよびN a t S t O
3を注入すれば生物的硫黄脱窒が可能である。
NO3'', DO are measured and using equations (9) and (10), N a t S Os and N a t S t O
If 3 is injected, biological sulfur denitrification is possible.

第2実施例では、概略的に、次のような浄水処理方法お
よび浄水処理装置が得られない。すなわち、浄水処理に
適用可能な生物的硝化硫黄脱窒システムの中におけるN
 a y S Osにより原水中の溶存酸素濃度を低下
させ、Na2S2Osを電子供与体として供給する硫黄
脱窒システムの構成。
In the second embodiment, the following water purification method and water purification apparatus cannot be obtained. In other words, N in biological nitrification and sulfur denitrification systems applicable to water purification
A configuration of a sulfur denitrification system that reduces the dissolved oxygen concentration in raw water by a y S Os and supplies Na2S2Os as an electron donor.

本システムにおけるN a ts OsおよびNa*5
t03などの薬品率の決定方法と、N Os −、溶存
酸度濃度などの水質因子を用いた薬品注入率式。
Nats Os and Na*5 in this system
Method for determining chemical rate such as t03 and chemical injection rate formula using water quality factors such as NOs − and dissolved acidity concentration.

また、上記第2実施例の浄水処理方法によれば、次のよ
うな利点が得られる。
Further, according to the water purification method of the second embodiment, the following advantages can be obtained.

(2A)通常の生物学的硝化脱窒処理が適用できない浄
水処理において、物理化学的方法に比較して処理コスト
が安い生物学的硝化脱窒処理が適用可能となり、総窒素
除去が可能となった。
(2A) In water purification treatment where normal biological nitrification and denitrification treatment cannot be applied, biological nitrification and denitrification treatment, which is cheaper in treatment cost than physicochemical methods, can be applied, making it possible to remove total nitrogen. Ta.

(2B)アンモニアは硝化処理により除去されるので既
存浄水プロセスにおける塩素注入量を低減することがで
きる。塩素注入量が減少すれば、発ガン性のトリハロメ
タンの生成量を低減できる。
(2B) Since ammonia is removed by nitrification treatment, the amount of chlorine injection in existing water purification processes can be reduced. If the amount of chlorine injection is reduced, the amount of carcinogenic trihalomethanes produced can be reduced.

(2C)本システムにおいて、N a * S 03と
Na ts to sを併用するとNa1SOsを単独
使用した場合に比較して硫黄原子変換した薬品注入率を
低減できる効果と、最終的に生成するS04!−イオン
量を低減する効果がある。
(2C) In this system, when Na*S03 and Nats to s are used together, the injection rate of chemicals that convert sulfur atoms can be reduced compared to when Na1SOs is used alone, and the S04 that is finally generated! - It has the effect of reducing the amount of ions.

(2D)硝化・硫黄脱窒システムは本来、下水処理に適
用されるものであり、本発明における硫黄脱窒処理用薬
品注入制御システムは下水処理にも適用できる。
(2D) Nitrification/sulfur denitrification systems are originally applied to sewage treatment, and the sulfur denitrification chemical injection control system of the present invention can also be applied to sewage treatment.

(F−3,第3実施例〕 第7図は本実施例による浄水処理装置における浄水処理
用生物的硝化・硫黄脱窒システムを示し、24はNat
SOs混和機、25はNatS*Os注入機である。
(F-3, Third Example) FIG. 7 shows a biological nitrification/sulfur denitrification system for water purification in the water purification apparatus according to this example, and 24 is a Nat.
SOs mixer, 25 is NatS*Os injection machine.

本実施例では、第7図に示すように、N a t SO
8の単独使用、またはNa1SOsとN a ts +
03の併用により、溶存酸素濃度を低下させるとともに
硫黄脱窒反応の電子供与体として利用して、硫黄脱窒細
菌による脱窒反応を促進させており、通常の有機物を電
子供与体とする脱窒反応が適用できない浄水処理プリン
スにおいても適用できる特長がある。
In this example, as shown in FIG.
8 alone or with Na1SOs and N ats +
When used in combination with 03, it reduces the dissolved oxygen concentration and uses it as an electron donor in the sulfur denitrification reaction, promoting the denitrification reaction by sulfur denitrifying bacteria. It has the advantage that it can be applied to water purification processes where reactions cannot be applied.

第8図は同じく本実施例による浄水処理装置における浄
水処理用総窒素除去生物活性炭処理システムを示すもの
で、26は硝化菌固定化活性炭塔、27は硫黄脱窒菌固
定化活性炭塔、28は曝気槽である。
FIG. 8 shows a total nitrogen removal biological activated carbon treatment system for water purification in the water purification treatment apparatus according to this embodiment, where 26 is a nitrifying bacteria-immobilized activated carbon tower, 27 is a sulfur-denitrifying bacteria-immobilized activated carbon tower, and 28 is an aeration system. It's a tank.

第8図において、水道原水、凝集沈澱水、オゾン処理水
などの処理対象原水はまず通常の生物活性炭処理装置と
同じ硝化菌固定化活性炭塔26に流入し、硝化菌の作用
によりアンモニアが硝化される。次にNatSO3混和
槽24においてN a tSOs注入機20よりNat
SOsを(l l)式に従い、適量注入して溶存酸素濃
度をゼロにする。
In Fig. 8, raw water to be treated, such as tap water, coagulated sedimentation water, and ozonated water, first flows into the nitrifying bacteria-immobilized activated carbon tower 26, which is the same as a normal biological activated carbon treatment device, and ammonia is nitrified by the action of the nitrifying bacteria. Ru. Next, in the NatSO3 mixing tank 24, Nat is injected from the NatSOs injection machine 20.
An appropriate amount of SOs is injected according to the formula (l l) to bring the dissolved oxygen concentration to zero.

2 S Q、”−+ ot−2S O,”−・・・(1
1)次にNa*5yOs注入機25およびNaHC,0
゜注入機21よりNatSt03およびNaHCO3が
注入される。なお通常の水道原水では無機炭素源として
天然アルカリ度が必要十分な量だけ存在しているので、
N a HCO3を注入する必要はない。
2 S Q,”-+ ot-2S O,”-...(1
1) Next, Na*5yOs injector 25 and NaHC,0
° NatSt03 and NaHCO3 are injected from the injector 21. In addition, normal tap water contains sufficient natural alkalinity as an inorganic carbon source, so
There is no need to inject N a HCO3.

次に硫黄脱窒菌固定化活性炭塔27に流入して、5ho
s”−を電子供与体とする硫黄脱窒反応が起こる。
Next, it flows into the sulfur denitrification bacteria immobilized activated carbon tower 27, and the 5ho
A sulfur denitrification reaction occurs using s''- as an electron donor.

硫黄脱室反応の化学量論式は(12)式により表わされ
る。
The stoichiometric formula for the sulfur dechambering reaction is expressed by equation (12).

0.8445t03”−+ No、−+ 0.347 
COx + 0.0865 HCO3+0.865 N
B、”+0.434 )1.0→0.Q865C5H,
OJ+0.5N!+1.689SO,”+0.697H
”・−(12)(11)、(12)式を用いて算出した
N a * S OsおよびNaHCO3の薬品注入率
式は(3)、(4)で表わされる。
0.8445t03”-+ No,-+ 0.347
COx + 0.0865 HCO3 + 0.865 N
B,"+0.434)1.0→0.Q865C5H,
OJ+0.5N! +1.689SO,”+0.697H
"・-(12) The chemical injection rate formulas for Na*S Os and NaHCO3 calculated using the formulas (11) and (12) are expressed by (3) and (4).

NatSO3!体圧λ率=UIHHIf [a+y・O
/Q]  x7.8g−(13)[會9/e] NatS、Os1体i人率= I木NO,−N  [I
Ig−N/Qコ x9.35−(14)[s9#!] 硫黄脱窒菌固定化活性炭塔27において、NO3−はN
、にS、0−−はS04′−となるが、次に曝気槽28
に流入して過剰のSOs”−の全量と5tOs”−の一
部は酸化され、さらに溶存酸素濃度を上昇させから、既
存の除濁・殺菌システムあるいは殺菌システムに入る。
NatSO3! Body pressure λ rate = UIHHIf [a+y・O
/Q] x7.8g-(13) [Set 9/e] NatS, Os1 body i person rate = I tree NO, -N [I
Ig-N/Q co x9.35-(14) [s9#! ] In the sulfur denitrifying bacteria immobilized activated carbon tower 27, NO3− is
, S, 0-- becomes S04'-, but then the aeration tank 28
All of the excess SOs"- and a portion of the 5tOs"- are oxidized and further increases the dissolved oxygen concentration before entering the existing clarification and sterilization system or sterilization system.

過剰のN a t S t Osは(15)式のように
塩素と反応してso、”−に酸化される。
Excess N at S t Os reacts with chlorine as shown in equation (15) and is oxidized to so,''-.

NaHCO3+ 4CQt + 5HtO−2NaCI
2+ 2H*SO4+ 6HC(1−(15)以上のよ
うにして既存浄水プロセスに悪影響を与えることなく総
窒素除去が可能である。
NaHCO3+ 4CQt + 5HtO-2NaCI
2+ 2H*SO4+ 6HC(1-(15)) Total nitrogen removal is possible without adversely affecting the existing water purification process as above.

さらに、第3実施例の浄水処理方法及びその装置によれ
ば、概略的に次のものが得られる。
Furthermore, according to the water purification method and apparatus of the third embodiment, the following can be roughly obtained.

硝化菌を固定化した粒状活性炭を充填した硝化菌固定化
活性炭塔と硫黄脱窒菌を固定化した粒状活性炭を充填し
た硫黄脱窒菌固定化活性炭塔を組合わせた浄水処理用総
窒素除去処理方法およびシステム装置の構成。
A total nitrogen removal treatment method for water purification that combines a nitrifying bacteria-immobilized activated carbon tower filled with granular activated carbon immobilized nitrifying bacteria and a sulfur denitrifying bacteria-immobilized activated carbon tower filled with granular activated carbon that immobilized sulfur denitrifying bacteria, and System unit configuration.

硫黄脱窒菌固定化活性炭塔に脱窒能力を付与するために
硝化菌固定化活性炭塔流出水にN a t S03を注
入して溶存酸素濃度をゼ、口にしてから、硫黄脱窒反応
の電子供与体としてNa t S 103 。
In order to impart denitrification ability to the sulfur denitrifying bacteria-immobilized activated carbon tower, NatS03 is injected into the effluent water of the nitrifying bacteria-immobilized activated carbon tower to reduce the dissolved oxygen concentration, and then the electrons of the sulfur denitrification reaction are Nat S 103 as donor.

無機炭素源としてN a HCOaを注入するシステム
および硫黄脱窒反応後、溶存酸素濃度を高めるための曝
気槽から構成される浄水処理用硫黄脱窒処理方法および
システム装置の構成。
A sulfur denitrification treatment method for water purification treatment and a configuration of a system device, which comprises a system for injecting N a HCOa as an inorganic carbon source and an aeration tank for increasing dissolved oxygen concentration after a sulfur denitrification reaction.

下水活性汚泥処理システムの二次処理水を対象とした前
記の総窒素除去方法およびシステム装置の構成。
The above-mentioned total nitrogen removal method and system device configuration for secondary treated water of a sewage activated sludge treatment system.

さらに、上記第3実施例の浄水処理方法によれば、次の
ような利点が得られる。
Furthermore, according to the water purification method of the third embodiment, the following advantages can be obtained.

(3A)非凝集性の硫黄脱窒細菌を活性炭に固定化する
ことにより、通水速度を高めても、細菌の流出を防止で
きるので、菌体数を維持することが容易である。
(3A) By immobilizing non-aggregating sulfur denitrifying bacteria on activated carbon, it is possible to prevent bacteria from flowing out even when the water flow rate is increased, making it easy to maintain the number of bacterial cells.

(3B)アンモニアは硝化処理により除去されるので、
塩素注入量を低減することができる。また健康に有害な
トリハロメタンの生成量を低減できる。
(3B) Ammonia is removed by nitrification, so
The amount of chlorine injection can be reduced. It can also reduce the amount of trihalomethane that is harmful to health.

本システムでは処理水中の硫酸イオンは増加するが、硫
酸イオンは衛生的に無害であり、健康に有害が硝酸イオ
ンが除去できる。
Although this system increases sulfate ions in the treated water, sulfate ions are hygienically harmless, and nitrate ions, which are harmful to health, can be removed.

(3C)通常の生物学的硝化脱窒処理が適用できない浄
水処理において物理化学的方法に比較して処理コストが
安い生物学的硝化脱窒処理が適用可能となり、総窒素除
去が可能となる。
(3C) In water purification treatment where normal biological nitrification and denitrification treatment cannot be applied, biological nitrification and denitrification treatment, which is cheaper in treatment cost than physicochemical methods, can be applied, making it possible to remove total nitrogen.

(3D)本処理システムは、下水活性汚泥処理システム
の二次処理水に対しても適用可能であり、下水の総窒素
除去が可能である。
(3D) This treatment system can also be applied to secondary treated water of a sewage activated sludge treatment system, and can remove total nitrogen from sewage.

G8発明の効果 本発明は以上の如であって、第1.第2および第3の発
明によれば、原水に亜硫酸ナトリウムを電子供与体とし
て供給すると共に無機炭素源を供給して硫黄脱窒処理を
行うものであるから、発ガン性の有毒物質を確実に除去
でき安全性の向上と省力化か図れる。
G8 Effects of the Invention The present invention is as described above. According to the second and third inventions, since sodium sulfite is supplied to raw water as an electron donor and an inorganic carbon source is supplied to carry out sulfur denitrification treatment, carcinogenic toxic substances are reliably removed. It can be removed, improving safety and saving labor.

第4の発明によれば、浄水処理に適用可能な生物的硝化
硫黄脱窒システムにおけるN a I S Osにより
原水中溶存酸素濃度を低下させ、N a t S t 
Oaを電子供与体として供給して硫黄脱窒処理を行うも
のであるから、処理コストが安く、有毒物質を有効に除
去できる浄水処理方法が得られる。
According to the fourth invention, the dissolved oxygen concentration in raw water is reduced by N a I S Os in a biological nitrification sulfur denitrification system applicable to water purification treatment, and N a
Since the sulfur denitrification treatment is carried out by supplying Oa as an electron donor, a water purification treatment method that is low in treatment cost and can effectively remove toxic substances can be obtained.

第5.第6の発明によれば、原水を硝化菌固定化活性炭
に通流させてアンモニアを硝化させ、このアンモニアを
硝化した原水にNa 、S Osを供給して溶存酸素を
低下させた後にNa、S、O,およびN a HCOs
を注入して処理するものであるから、菌体数を維持でき
、処理コスト安く、総窒素除去が可能にして有毒物質を
容易に除去できる有効な浄水処理方法が得られる。
Fifth. According to the sixth invention, raw water is passed through nitrifying bacteria-immobilized activated carbon to nitrify ammonia, and after the ammonia has been nitrified, Na and SO are supplied to the raw water to lower dissolved oxygen. , O, and N a HCOs
Since the treatment is carried out by injecting water, it is possible to maintain the number of bacterial cells, reduce the treatment cost, and obtain an effective water purification treatment method that can remove total nitrogen and easily remove toxic substances.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図〜第5図は本発明の第1実施例による浄水処理方
法に係り、第1図は循環式硝化脱窒と既存のシステムの
組合せによるシステムのブロック図、第2図は総窒素除
去と既存のシステムの組合せによるシステムのブロック
図、第3図は循環式硝化・硫黄脱窒、オゾン−活性炭と
既存システムの組合せによるシステムのブロック図、第
4図は硝化・硫黄脱窒、オゾン−活性炭と既存システム
の組合せによるシステムのブロック図、第5図は硫黄脱
窒薬注制御システムのブロック図、第6図は本発明の第
2実施例の浄水処理方法に係り、生物的硫黄脱窒処理シ
ステムのブロック図、第7図〜第8図は本発明の第3実
施例による浄水処理方法に係り、第7図は生物的硝化・
硫黄脱窒システムのブロック図、第8図は総窒素除去生
物活性炭処理システムのブロック図である。 ■・・・硫黄脱窒槽、2・・・硝化槽、3・・・再曝気
槽、4・・・沈澱池、5・・・急速混和池、6・・・凝
集沈澱池、7・・・砂濾過池、8・・・循環ポンプ、9
・・・オゾン反応槽、IO・・・活性炭吸着槽、11・
・・NO,−濃度計、12・・・アルカリ度肝、13・
・・溶存酸素計、14・・・pH計、15・・・ワーク
ステーション、16・−・操作パネル、17・・・演算
装置、18−・・プリンタ、19・CRT、2O−Na
、SO,注入装置、2l−NaHcO3注入装置、22
・・・酸注入装置、23・・・流量計、24・・・Na
tSOs混和槽、25−NatS、03注入装置、26
・・・硝化菌固定化活性炭塔、27・・・硫黄脱窒菌固
定化活性炭塔、28・・・曝気槽。 (循環式硝化・硫黄脱窒と既存システムの組合せ)4・
・・沈RFa       8・・・wIIポン7第5
図 (硫黄脱窒薬注制御システム) 23・・・air 第6図 25−Na2S203a人1tct 第8図 28・・・@気慴 平成3年4月4日
Figures 1 to 5 relate to the water purification treatment method according to the first embodiment of the present invention, Figure 1 is a block diagram of a system that combines circulating nitrification and denitrification with an existing system, and Figure 2 is a total nitrogen removal system. Figure 3 is a block diagram of a system that combines cyclic nitrification and sulfur denitrification, ozone - activated carbon and an existing system, Figure 4 is a block diagram of a system that combines nitrification and sulfur denitrification, and ozone - Fig. 5 is a block diagram of a system combining activated carbon and an existing system, Fig. 5 is a block diagram of a sulfur denitrification chemical injection control system, and Fig. 6 relates to a water purification method according to a second embodiment of the present invention. The block diagrams of the treatment system, FIGS. 7 and 8, relate to the water purification treatment method according to the third embodiment of the present invention, and FIG.
Block diagram of sulfur denitrification system, FIG. 8 is a block diagram of total nitrogen removal biological activated carbon treatment system. ■... Sulfur denitrification tank, 2... Nitrification tank, 3... Reaeration tank, 4... Sedimentation tank, 5... Rapid mixing tank, 6... Coagulation sedimentation tank, 7... Sand filter pond, 8...Circulation pump, 9
...Ozone reaction tank, IO...Activated carbon adsorption tank, 11.
・・NO, -densitometer, 12・alkalinity liver, 13・
...Dissolved oxygen meter, 14...pH meter, 15...Work station, 16--Operation panel, 17--Arithmetic unit, 18--Printer, 19-CRT, 2O-Na
, SO, injection device, 2l-NaHcO3 injection device, 22
... Acid injection device, 23 ... Flow meter, 24 ... Na
tSOs mixing tank, 25-NatS, 03 injection device, 26
... Nitrifying bacteria immobilized activated carbon tower, 27... Sulfur denitrification bacteria immobilized activated carbon tower, 28... Aeration tank. (Combination of circulating nitrification/sulfur denitrification and existing systems) 4.
... Shen RFa 8... wII Pon 7th 5th
Figure (Sulfur denitrification agent injection control system) 23...air Figure 6 25-Na2S203a person 1tct Figure 8 28...@Kixing April 4, 1991

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)処理すべき原水に電子供与体として亜硫酸ナトリ
ウムを供給すると共に無機炭素源として重炭酸ナトリウ
ムを供給して、前記原水の硫黄脱窒処理を行い、この硫
黄脱窒処理された原水に凝集剤を注入混和して汚泥を凝
集沈澱させた後、前記原水に硝酸塩を注入して硝化処理
することを特徴とする浄水処理方法。
(1) Supply sodium sulfite as an electron donor and sodium bicarbonate as an inorganic carbon source to the raw water to be treated, perform sulfur denitrification treatment on the raw water, and coagulate into the sulfur denitrified raw water. 1. A water purification treatment method, which comprises injecting and mixing an agent to coagulate and precipitate sludge, and then injecting nitrate into the raw water for nitrification treatment.
(2)処理すべき原水に電子供与体として亜硫酸ナトリ
ウムおよび重炭酸ナトリウムを供給すると共に無機炭素
源として重炭酸ナトリウムを供給して前記原水の硫黄脱
窒処理を行い、この硫黄脱窒処理された原水をオゾン反
応させかつ活性炭を除去した後に硝酸塩を注入して処理
することを特徴とする浄水処理方法。
(2) Sulfur denitrification treatment is performed on the raw water by supplying sodium sulfite and sodium bicarbonate as electron donors and sodium bicarbonate as an inorganic carbon source to the raw water to be treated. A water purification method characterized by subjecting raw water to an ozone reaction and removing activated carbon, and then injecting nitrate for treatment.
(3)処理すべき原水に硝酸塩濃度、アルカリ濃度およ
び溶存酸素濃度からなる水質因子を基に前記原水に注入
すべき亜硫酸ナトリウムと重炭酸ナトリウムの注入率を
算定してフィードバック制御を行い、硫黄脱窒後の原水
のpH値を測定しフィードバック制御により酸注入制御
を行うことを特徴とする浄水処理方法。
(3) Calculate the injection rate of sodium sulfite and sodium bicarbonate to be injected into the raw water to be treated based on water quality factors consisting of nitrate concentration, alkali concentration and dissolved oxygen concentration, and perform feedback control to remove sulfur. A water purification method characterized by measuring the pH value of raw water after nitrogenization and controlling acid injection by feedback control.
(4)処理すべき原水にNa_2SO_3又はNa_2
S_2O_3を注入して溶存酸素濃度を低下させた後に
、前記原水にNa_2S_2O_3を電子供与体として
供給して硫黄脱窒処理を行うことを特徴とする浄水処理
方法。
(4) Na_2SO_3 or Na_2 in the raw water to be treated
A water purification treatment method characterized in that after injecting S_2O_3 to lower the dissolved oxygen concentration, Na_2S_2O_3 is supplied to the raw water as an electron donor to perform sulfur denitrification treatment.
(5)処理すべき原水を硝化菌固定化活性炭に通流させ
て該原水中のアンモニアを硝化させ、このアンモニアを
硝化させた原水にNa_2SO_3を供給して溶存酸素
濃度を低下させた後に、Na_2S_2O_3およびN
aHCO_3を注入して処理することを特徴とする浄水
処理方法。
(5) The raw water to be treated is passed through nitrifying bacteria-immobilized activated carbon to nitrify the ammonia in the raw water, and after the ammonia has been nitrified, Na_2SO_3 is supplied to the raw water to reduce the dissolved oxygen concentration, Na_2S_2O_3 and N
A water purification treatment method characterized by treatment by injecting aHCO_3.
(6)請求項第5項において、NO_3又は溶存酸素濃
度からなる水質因子を用いてNa_2SO_3又はNa
_2S_2O_3の注入率を決定することを特徴とする
浄水処理方法。
(6) In claim 5, using a water quality factor consisting of NO_3 or dissolved oxygen concentration, Na_2SO_3 or Na
A water purification treatment method characterized by determining an injection rate of _2S_2O_3.
JP2331441A 1990-11-29 1990-11-29 Water purifying treatment Pending JPH04197498A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2331441A JPH04197498A (en) 1990-11-29 1990-11-29 Water purifying treatment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2331441A JPH04197498A (en) 1990-11-29 1990-11-29 Water purifying treatment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04197498A true JPH04197498A (en) 1992-07-17

Family

ID=18243697

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2331441A Pending JPH04197498A (en) 1990-11-29 1990-11-29 Water purifying treatment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04197498A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0636583A1 (en) * 1993-07-31 1995-02-01 Bruno Bachhofer Process for purifying organically polluted wastewater
WO2005005327A1 (en) * 2003-07-10 2005-01-20 Ebara Corporation Water purification high-level treatment method and apparatus
JP2005103391A (en) * 2003-09-29 2005-04-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Wastewater treatment method and apparatus
US7109022B1 (en) 1998-09-25 2006-09-19 Nitchitsu Co., Ltd Composition containing calcium carbonate particles dispersed in sulfur for removing nitrate nitrogen
CN112607847A (en) * 2020-11-19 2021-04-06 西北工业大学 Sewage nitrogen and phosphorus removal treatment method, device and application

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0636583A1 (en) * 1993-07-31 1995-02-01 Bruno Bachhofer Process for purifying organically polluted wastewater
US5466374A (en) * 1993-07-31 1995-11-14 Bachhofer; Bruno Process for treating organically polluted water
US7109022B1 (en) 1998-09-25 2006-09-19 Nitchitsu Co., Ltd Composition containing calcium carbonate particles dispersed in sulfur for removing nitrate nitrogen
WO2005005327A1 (en) * 2003-07-10 2005-01-20 Ebara Corporation Water purification high-level treatment method and apparatus
JP2005103391A (en) * 2003-09-29 2005-04-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Wastewater treatment method and apparatus
CN112607847A (en) * 2020-11-19 2021-04-06 西北工业大学 Sewage nitrogen and phosphorus removal treatment method, device and application

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2241113T3 (en) PROCEDURE THAT USES WATER WITH STRONG CONTENT IN AMMONIA FOR THE SELECTION AND ENRICHMENT OF NITRIFYING MICRO-ORGANISMS INTENDED FOR NITRIFICATION OF WASTEWATER.
KR101828212B1 (en) Wastewater treatment system using anaerobic ammonium oxidation in mainstream
JP4578278B2 (en) Sewage treatment apparatus and treatment method
JP4703370B2 (en) Nitrogen-containing wastewater treatment method
KR102002230B1 (en) Wastewater treatment system based on anaerobic ammonium oxidation in mainstream for improving efficiency of nitrogen treatment
JPH029879B2 (en)
KR101489134B1 (en) Advanced treatment method for purifying wastewater
Saaymant et al. The effect of chemical bulking control on biological nutrient removal in a full scale activated sludge plant
JPH04197498A (en) Water purifying treatment
KR101959145B1 (en) Mainstream anabolic ammonium oxidation in wastewater treatment plant for improving efficiency of removal of nitrogen and phosphorus
JPH08141597A (en) Apparatus for treating waste water containing nitrogen and fluorine
JPS6254075B2 (en)
JPH0416238B2 (en)
JPH08318292A (en) Waste water treatment method and apparatus
JP3377346B2 (en) Organic wastewater treatment method and apparatus
JPH07124571A (en) Treatment process for organic drainage
KR100453484B1 (en) Method of wasetwater treatment
KR101959144B1 (en) Wastewater treatment system using anaerobic ammonium oxidation in mainstream for simutaneous removal of nitrogen and phosphorus
JP2001259688A (en) Waste liquid treating method
JPH0148834B2 (en)
JPH02172597A (en) Treatment of organic sewage
JPS5980399A (en) Controlling means for biological denitrifying apparatus
JP6889586B2 (en) Nitrification denitrification system and nitrification denitrification treatment method
JP2007275747A (en) Wastewater treatment method and wastewater treatment device
JP2007319835A (en) Wastewater treatment method