JPH06304591A - 活性汚泥処理方法 - Google Patents

活性汚泥処理方法

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JPH06304591A
JPH06304591A JP5098292A JP9829293A JPH06304591A JP H06304591 A JPH06304591 A JP H06304591A JP 5098292 A JP5098292 A JP 5098292A JP 9829293 A JP9829293 A JP 9829293A JP H06304591 A JPH06304591 A JP H06304591A
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JP
Japan
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sludge
activated sludge
mixture
atu
liq
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Application number
JP5098292A
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English (en)
Inventor
Masahide Ichikawa
雅英 市川
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Publication date
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    • 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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  • Activated Sludge Processes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 活性汚泥処理において、処理液と活性汚泥と
を沈澱分離する際に汚泥に気泡が付着して浮上すること
による固液分離障害を抑制する。 【構成】 原水と活性汚泥とを混合し、この混合液に曝
気を行った後に沈澱槽にて前記混合液を活性汚泥と処理
液とに分離する際に、上記混合液における脱窒反応に伴
う酸素利用速度(Nt−Rr)と、前記混合液における
全酸素利用速度からNt−Rrを減じた値(ATU−R
r)とを測定し、Nt−Rrがそのしきい値よりも小さ
く、かつATU−Rrの値がそのしきい値を超えた状態
を前記汚泥浮上現象が起こり易い状態と判定して汚泥浮
上防止処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は活性汚泥処理方法に関
し、特に沈澱槽における固液分離処理に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、活性汚泥処理において最終沈殿池
はエアレーションタンク混合液中の活性汚泥を沈殿させ
ることによって処理水と固液分離させるための施設とし
て設けられており、清澄な処理水を得るための重要な施
設である。
【0003】この固液分離の良否は主に混合液の水理学
的滞留時間等の運転条件によって影響を受けるが、活性
汚泥の凝集性や沈降性等にも大きく左右される。
【0004】活性汚泥の性状による固液分離障害の原因
の一つに窒素ガスの気泡付着による沈殿汚泥の再浮上現
象がある。これはエアレーションタンクで硝化の進行し
た汚泥混合液が最終沈殿池で無酸素状態となり、生物学
的脱窒により窒素ガスの気泡が発生して汚泥が浮上する
ことが原因となっている。
【0005】このような脱窒現象による汚泥の浮上を防
止するため、現在はエアレーションタンクでの処理過程
で硝化反応が生じないように運転が制御されている。こ
のような硝化を起さない運転制御としてSRT(汚泥滞
留時間)を短くしたり、DO(溶存酸素)濃度を低くす
る方法が挙げられる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法では
排水中の窒素成分がアンモニア性窒素として放流される
ので周辺環境にあく影響を与えることが懸念されるの
で、このような窒素成分は硝酸性窒素にまで完全に酸化
処理して放流することが望ましい。
【0007】このような硝酸性窒素は脱窒細菌によって
窒素ガスに還元される。その反応式を以下に示す。
【0008】 2NO3 -+2H2→2NO2 -+2H2O…(1) 2NO2 -+3H2→N2↑+2OH-+2H2O…(2) 上記各反応は溶存酸素のない嫌気状態で進行し、各式に
おいてH2は一般に排水中の有機物の分解によって得ら
れる。
【0009】従ってエアレーションタンク内で排水の有
機物除去が完全には行われず、かつ沈殿池の汚泥貯留部
が無酸素状態になると脱窒反応が生じ、窒素ガスが汚泥
に付着して汚泥が浮上する。
【0010】また、有機物の除去が十分に行われても、
沈殿池内で汚泥の滞留時間が長い場合に汚泥が自己分解
して発生する溶解性の有機物や汚泥内に貯蔵された有機
物等によって脱窒反応が生じる可能性もある。
【0011】更に、下水処理場は流入負荷が常に変動し
ており、脱窒反応による汚泥の浮上現象の予測は極めて
困難な状況にある。一旦汚泥が浮上しだすとこれを抑制
する有効な対処方法はないので、汚泥浮上の予知が難し
い現状では汚泥浮上の可能性がある硝化を促進する運転
を採用する処理場は少ない。
【0012】本発明は上記背景の下になされたものであ
り、活性汚泥処理において処理液と活性汚泥とを沈澱分
離する際に汚泥に気泡が付着して浮上することによる固
液分離障害を抑制することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】硝化が進行しても沈殿池
の汚泥貯留部で無酸素状態にならない場合や、無酸素状
態になってもその程度が弱く還元状態が強くない場合は
脱窒反応は生じない。
【0014】従って汚泥による酸素消費量を測定するこ
とによって沈殿池の状態をある程度推測することができ
る。
【0015】このようなとしてRr計が開発されてい
る。
【0016】一般に、酸素利用速度Rrは下式にて表さ
れる。
【0017】
【数1】 Rr=aL(−dL/dt)+aN(−dN/dt)+b(T)・X…(1) aL:単位炭素系基質除去当りの必要酸素量 aN:単位アンモニア性窒素除去当りの必要酸素量 L:有機物濃度 N:アンモニア性窒素濃度 b:内生呼吸速度定数 x:汚泥濃度 (1)式から明らかなように、Rrは有機物濃度やアン
モニア性窒素濃度の減少率が高いと大きくなり、エアレ
ーションタンク(曝気槽)での処理が完全に行われた段
階では小さくなる。
【0018】そして内生呼吸速度定数は水温(T)によ
って大きく変るが、汚泥内の貯蔵有機物質の量によって
も変化する。
【0019】従って、アンモニア性窒素濃度の減少率と
有機物濃度の減少率とを測定することによってエアレー
ションタンク内の原水と活性汚泥との混合液の状態を把
握することができ、その状態に応じて沈澱槽における汚
泥浮上を防ぐように制御を行うことが可能となる。
【0020】本発明にては、上記アンモニア性窒素濃度
の減少率及び有機物濃度の減少率をそれぞれ脱窒反応に
伴う酸素利用速度(Nt−Rr)と前記混合液における
全酸素利用速度からNt−Rrを減じた値(ATU−R
r)とによって表すものとし、これらの各値を測定して
その値に応じた制御を行うことによって汚泥浮上防止処
理を行う。
【0021】具体的には、請求項1記載の発明は、原水
と活性汚泥とを混合し、この混合液に曝気を行った後に
沈澱槽にて前記混合液を活性汚泥と処理液とに分離する
活性汚泥処理方法において、前記混合液における脱窒反
応に伴う酸素利用速度(Nt−Rr)と、前記混合液に
おける全酸素利用速度からNt−Rrを減じた値(AT
U−Rr)とを測定し、Nt−Rr及びATU−Rrの
各値に基づいて沈澱槽内における前記混合液が汚泥浮上
現象が起こり易い状態にあるかどうかを判定すると共
に、前記汚泥浮上現象が起こり易いと判定された際には
汚泥浮上防止処理を行うことを特徴とする活性汚泥処理
方法を提供する。
【0022】請求項2記載の発明は、請求項1記載の活
性汚泥処理方法において、Nt−Rr及びATU−Rr
のそれぞれに対してしきい値を定め、Nt−Rrがその
しきい値よりも小さく、かつATU−Rrの値がそのし
きい値を超えた状態を前記汚泥浮上現象が起こり易い状
態と判定することを特徴とする活性汚泥処理方法を提供
する。
【0023】請求項3記載の発明は、前記汚泥浮上防止
処理として前記沈澱槽内における活性汚泥の除去を行う
ことを特徴とする活性汚泥処理方法を提供する。
【0024】
【作用】Nt−Rrは硝化反応に関する指標であり、そ
の値が小さいと原水と活性汚泥との混合液における硝化
反応が終了状態であり、混合液中に硝化物が多量存在す
ることを示す。
【0025】また、ATU−Rrは有機物の存在量に関
する指標であり、その値が高いと混合液中における有機
物の存在量が多いことを示す。
【0026】従って、上記Nt−Rr、ATU−Rrの
値を調べることによって上記混合液が汚泥浮上現象の起
こりやすい状態にあるかどうかを判定することができ
る。
【0027】特に、Nt−Rrの値が小さくATU−R
rの値が大きいときは脱窒反応が生じやすいと判断を行
うことができる。
【0028】上記判断としてNt−Rr、ATU−Rr
のそれぞれにしきい値を設け、このしきい値とNt−R
r、ATU−Rrの各値を比較することによって上記判
断を容易に行うことができる。
【0029】汚泥の返送率を高くして沈殿池内の汚泥滞
留時間が小さくなるように制御を行うことによって汚泥
浮上現象を抑制することができる。また、余剰汚泥を増
やして汚泥量を減らすことによって汚泥浮上を予防する
こともできる。
【0030】
【実施例】本実施例においては図1に示す活性汚泥処理
装置によって活性汚泥処理を行った。
【0031】図1において1は曝気槽、2はブロア、3
は散気管、4は後述するATU−Rr及びNt−Rrを
測定するRr計、5はMLSS計、6は最終沈澱池、7
は活性汚泥、8は返送汚泥ポンプ、9は余剰汚泥ポン
プ、10は制御装置である。
【0032】曝気槽1に流入した原水は活性汚泥と混合
された後にブロア2によって散気管3を通じて曝気され
る。Rr計4及びMLSS計5は上記曝気槽1の出口付
近におけるMLSS及びATU−Rrの値をそれぞれ測
定する。
【0033】曝気槽3により曝気された原水は最終沈澱
池6にて活性汚泥7と上澄み液(処理水)とに沈澱分離
される。活性汚泥7は返送汚泥ポンプ8、余剰汚泥ポン
プ9によって除去される。この際、返送汚泥ポンプ8は
除去した汚泥を曝気槽1に返送し、余剰汚泥ポンプ9は
活性汚泥を活性汚泥処理装置外に排出する。
【0034】制御装置10はRr計4から得られるAT
U−Rr及びNt−Rrの測定値に基づいて制御を行
う。
【0035】尚、ATU−Rr及びNt−Rrは以下の
ように測定する。
【0036】まず、Rr計4にてエアレーションタンク
内の混合液を直接測定し、この値をRrとする。また、
この混合液に硝化反応抑制剤(アリルチオ尿素:AT
U)を投入してRr値(ATU−Rr)を計測する。こ
の値は有機物の除去や内生呼吸による呼吸速度(全酸素
消費速度から硝化反応に伴う酸素消費速度を差し引いた
値)を表す。
【0037】また、Rr値からATU−Rrを差し引く
ことで硝化反応に伴う酸素消費速度Nt−Rrが得られ
る。
【0038】Nt−Rrが小さい場合は硝化反応が終了
していることを示し、混合液中には硝化物が多量に存在
していると判断される。この状態で更にATU−Rrが
高く有機物の存在量が多い場合は脱窒反応が生じやすい
と判断される。
【0039】従って、このような場合には汚泥の返送率
を高くして沈殿池内の汚泥滞留時間が小さくなるように
制御を行う。また、余剰汚泥を増やして汚泥量を減らす
ことによって汚泥浮上を予防することもできる。
【0040】以下、制御装置10における制御内容を図
2のフローチャートの各ステップ(S)に基づいて説明
する。
【0041】制御装置1では上記混合液のRr及びAT
U−Rrの値をそれぞれ読み込む(S1)。次にRrと
ATU−Rrとの差をとって硝化反応に伴う酸素消費速
度Nt−Rrを算出する(S2)。
【0042】上記ATU−Rrは主に有機物の存在量の
指標となり、この値が大きいほど有機物の存在量が多い
ことを示す。汚泥浮上現象の原因となる脱窒反応は嫌気
状態で有機物の存在量が多い場合に起こり易いので、嫌
気状態にてこの値が高い状態が続くと汚泥の浮上現象が
起こり易くなる。
【0043】Nt−Rrは硝化物の生成状況を表す指標
であり、この値が小さいほど硝化反応が進行して硝化物
が多量に存在することを示す。汚泥浮上原因の原因とな
る脱窒反応は硝化物が脱窒されることによって起こるの
で、Nt−Rrの値が小さく硝化物が多い状態で嫌気状
態が続くと汚泥浮上現象が起こり易い。
【0044】次に、ATU−Rrの値をしきい値T1
比較する(S3)。この値がT1以下の時は汚泥除去率
は変更せずにそのままの値とする(S5)。ATU−R
rがT1よりも大きいときはNt−Rrをしきい値T2
比較する(S4)。
【0045】Nt−Rrの値がT2以下の時は汚泥除去
率は変更せずにそのままの値とする(S5)。ATU−
RrがT2よりも大きいときは返送汚泥ポンプ8、余剰
汚泥ポンプ9における汚泥除去率を大きくする(S
6)。
【0046】上記のように沈澱池内の状態を把握して制
御を行うことで汚泥の浮上現象を容易かつ正確に抑制す
ることができる。
【0047】尚、本実施例においてはATU−RrとN
t−Rrとにそれぞれしきい値を設けて制御を行うもの
としたが、他の方法によって制御を行うものとしてもよ
い。例えばATU−RrとNt−Rrとの積(または
和)を求め、その値を予め定められたしきい値と比較す
るものとしても良い。
【0048】
【発明の効果】上記のように本発明によれば活性汚泥処
理において処理液と活性汚泥とを沈澱分離する際にNt
−Rr及びATU−Rrの各値に基づいて固液分離障害
が起こり易い状態にあるかどうかを判断し、未然に汚泥
浮上現象を抑制することができる。
【0049】また、上記Nt−RrとATU−Rrの各
値にしきい値を設けてこれら各値がしきい値を超えた際
に上記汚泥浮上現象の防止対策を行うことにより、容易
に汚泥浮上現象を抑制することができる。
【0050】特に、上記汚泥浮上防止対策として沈澱槽
内の活性汚泥の除去を行うことで容易に固液分離を抑制
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1実施例に係る活性汚泥処理装置の説
明図
【図2】本発明の1実施例に係る活性汚泥処理方法のフ
ローチャート
【符号の説明】
1…曝気槽 2…ブロア 3…散気管 4…Rr計 5…MLSS計 6…最終沈澱池 7…活性汚泥 8…返送汚泥ポンプ 9…余剰汚泥ポンプ 10…制御装置

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原水と活性汚泥とを混合し、この混合液
    に曝気を行った後に沈澱槽にて前記混合液を活性汚泥と
    処理液とに分離する活性汚泥処理方法において、 前記混合液における脱窒反応に伴う酸素利用速度(Nt
    −Rr)と、前記混合液における全酸素利用速度からN
    t−Rrを減じた値(ATU−Rr)とを測定し、 Nt−Rr及びATU−Rrの各値に基づいて沈澱槽内
    における前記混合液が汚泥浮上現象が起こり易い状態に
    あるかどうかを判定すると共に、前記汚泥浮上現象が起
    こり易いと判定された際には汚泥浮上防止処理を行うこ
    とを特徴とする活性汚泥処理方法。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の活性汚泥処理方法におい
    て、 Nt−Rr及びATU−Rrのそれぞれに対してしきい
    値を定め、 Nt−Rrがそのしきい値よりも小さく、かつATU−
    Rrの値がそのしきい値を超えた状態を前記汚泥浮上現
    象が起こり易い状態と判定することを特徴とする活性汚
    泥処理方法。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の活性汚泥処理方法におい
    て、 前記汚泥浮上防止処理として前記沈澱槽内における活性
    汚泥の除去を行うことを特徴とする活性汚泥処理方法。
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