JPH06312197A - 活性汚泥処理装置 - Google Patents

活性汚泥処理装置

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JPH06312197A
JPH06312197A JP10415893A JP10415893A JPH06312197A JP H06312197 A JPH06312197 A JP H06312197A JP 10415893 A JP10415893 A JP 10415893A JP 10415893 A JP10415893 A JP 10415893A JP H06312197 A JPH06312197 A JP H06312197A
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JP
Japan
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nitrification
tank
value
activated sludge
accelerator
Prior art date
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Pending
Application number
JP10415893A
Other languages
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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    • 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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  • Activated Sludge Processes (AREA)
  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 硝化速度を精度良く把握して効率よく硝化速
度を制御することのできる活性汚泥処理装置を提供する
ことを目的とする。 【構成】 原水の脱硝を行う嫌気槽と、この嫌気槽によ
って脱硝処理を施された原水の硝化を行う好気槽と、好
気槽内の処理水の硝化反応に係る酸素消費速度(Nt−
Rr)の測定装置と、好気槽に硝化促進剤を投入する硝
化促進剤投入装置と、Nt−Rrの値に基づいて前記硝
化促進剤投入装置における硝化促進剤の投入量を決定す
る制御部とによって活性汚泥処理装置を構成する。

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技術に関
し、特に窒素除去を目的とする嫌気・好気活性汚泥処理
において水温変動に対する硝化反応を安定させる技術に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来、排水等の処理対象水(原水)中の
窒素を生物学的に除去する方法として循環式の嫌気・好
気活性汚泥法が実用化されている。この手法は生物反応
槽の上流部分のエアレーションを止めて嫌気状態にし、
下流部分でエアレーションを行うものである。
【0003】反応槽に流入した窒素成分は広範のエアレ
ーションで硝化菌の働きにより硝酸性窒素に酸化され、
その一部が循環液として嫌気槽に戻される。この嫌気槽
において、硝酸性窒素は脱窒菌の働きにより窒素ガスに
還元されて除去される。この際、硝酸菌は流入水の有機
物を消費して上記のように硝酸性窒素の還元除去を行
う。
【0004】原水中の窒素を効率的に除去するにはその
前段階として硝化反応を十分に行う必要がある。しかし
この硝化反応は一般の有機物酸化反応に比べて非常に遅
いので、標準活性汚泥法のエアレーションタンクよりも
大きな反応槽が必要となり、その規模は2〜3倍程度と
なる。
【0005】このため上記のような広い用地を確保する
ことが困難な処理場では、富栄養化の原因物質である窒
素を除去できる循環式嫌気・好気活性汚泥法を採用する
例は少ない。
【0006】また、硝化反応を速くする方法としては汚
泥濃度を高くして硝化菌が系外に排出されないように余
剰汚泥の引き抜き量を小さくする手法(SRT制御)が
一般的である。
【0007】しかしこの汚泥濃度を高める方法では沈殿
池での固液分離効率が低下して流出水中の浮遊物質濃度
が高くなる危険性があるので、硝化反応をある程度以上
高くすることは困難となる。
【0008】一方、水温が低下すると硝化速度も下るた
め冬期の低水温時に適正な硝化速度を維持することが重
要になるが、標準活性汚泥法の反応槽容積では汚泥を限
界濃度まで高めても上記のように適性な硝化速度を維持
することは一般に困難となっている。
【0009】そこで、本願出願人は特願平4−3308
37号において硝化時に炭酸ナトリウム等の薬剤を注入
して硝化速度を高くする活性汚泥処理方法を提案した。
【0010】図3に上記処理方法を用いた活性汚泥処理
装置の説明図を示す。この活性汚泥処理装置においては
標準活性汚泥法の生物反応槽である曝気槽(硝化槽)の
前段1/3〜1/2位の部分の曝気を止めて嫌気状態で
運転する。
【0011】図3において1は嫌気槽、2は硝化槽、3
は最終沈澱池、5は硝化液循環ポンプ、6はブロア、7
は返送汚泥ポンプ、8は余剰汚泥ポンプ、9はpH計、
10はコントローラ、11はポンプ、12は炭酸ナトリ
ウム等の硝化速度を高くする薬剤である。
【0012】嫌気槽1では嫌気状態で脱窒菌の働きによ
り流入水の有機物を消費しながら硝化槽2で生成される
窒素酸化物を窒素ガスとして還元除去する。
【0013】硝化槽2においてはブロア6供給される空
気によって流入水を曝気する。これにより流入水内の窒
素成分は硝化細菌の働きによって酸化される。
【0014】酸化された窒素成分の一部は硝化汚泥循環
ポンプ5によって嫌気槽1に再度返送され、残部は最終
沈澱池3で固液分離される。沈澱分離された活性汚泥の
一部は返送汚泥ポンプ7によって嫌気槽に返送され、残
部は余剰汚泥ポンプによって系外へ除去される。
【0015】コントローラ10ではpH計9にて測定さ
れた硝化槽内のpH値に基づいてポンプ11を制御して
炭酸塩を消化槽に投入する。
【0016】また、上記活性汚泥処理装置においては嫌
気槽1にてリンを放出し、硝化槽(好気槽)2で活性汚
泥内に放出したリンを取り込むことにより除去する。
【0017】上記のように硝化槽2のpH値を測定して
炭酸塩等を硝化槽に供給することによって高い硝化速度
を得ることができる。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】上記のように先に提案
した特願平4−330837号においては高い硝化速度
を得ることができた。しかし、この活性汚泥処理方法に
おいて指標となるのはpHや硝化速度の推定値であるの
で実際の硝化速度の低下や硝化菌流出による硝化反応の
停止等を検出することは困難であるという課題が残され
ていた。
【0019】本発明は上記背景の下になされたものであ
り、硝化速度を精度良く把握して効率よく硝化速度を制
御することのできる活性汚泥処理装置を提供することを
目的とする。
【0020】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1記載の発明は、原水の脱硝を行う嫌気槽
と、前記嫌気槽によって脱硝処理を施された原水の硝化
を行う好気槽と、前記好気槽内の処理水の硝化反応に係
る酸素消費速度(Nt−Rr)の測定装置と、前記好気
槽に硝化促進剤を投入する硝化促進剤投入装置と、前記
Nt−Rrの値に基づいて前記硝化促進剤投入装置にお
ける硝化促進剤の投入量を決定する制御部とを有する活
性汚泥処理装置を提供する。
【0021】請求項2記載の発明は、請求項1記載の活
性汚泥処理装置において、前記制御部は、前記Nt−R
rの値に基づいて前記硝化槽内における硝化速度を求め
るとともに、この値が予め定められたしきい値よりも小
さい場合に前記硝化促進剤の投入を行うことを特徴とす
る活性汚泥処理装置を提供する。
【0022】請求項3記載の発明は、請求項1記載の活
性汚泥処理装置において、前記活性汚泥処理装置は、前
記好気槽にて硝化処理を施された原水を汚泥と上澄み液
(処理水)とに分離する沈澱槽と、前記沈澱槽内の汚泥
を前記嫌気槽に返送する汚泥返送装置とを有し、前記N
t−Rrの値に基づいて前記沈澱槽内の汚泥の返送率と
硝化促進剤の投入量とを決定することを特徴とする活性
汚泥処理装置を提供する。
【0023】
【作用】Nt−Rrは硝化反応に基づく酸素消費量を表
すので、この値から硝化速度を推定することが可能であ
る。従ってNt−Rrの値に基づいて硝化速度を推定
し、その値に応じて硝化促進剤を必要十分な量だけ投入
することができる。
【0024】特に、そのNt−Rrの値にしきい値を設
けてこのしきい値とNt−Rrの実測値とを比較するこ
とで容易に硝化促進剤の投入を行う必要の有無を判断す
ることができる。
【0025】また、Nt−Rrの値による沈澱槽内の汚
泥の返送率制御と上記硝化促進剤の制御とを併用するこ
とによって硝化促進剤の投入量を最小限に抑制すること
ができる。
【0026】
【実施例】本実施例においては硝化促進剤として炭酸塩
を選択し、図1に示す活性汚泥処理装置を用い、好気槽
の最上流部にRr計を設置し、以下のようにATU−R
r及びNt−Rrを測定した。
【0027】図1において4はRr計であり、硝化槽2
内の流入水と活性汚泥との混合液における全酸素消費速
度Rr及び上記混合液に硝化反応抑制剤(アリルチオ尿
素:ATU)を投入して得られるRr値(ATU−R
r)を測定する。また、図1において図3と同一部は同
一符号により示した。
【0028】まず、Rr計4にて硝化槽2内の混合液の
酸素利用速度を直接測定し、この値をRrとする。ま
た、この混合液に上記ATU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。
【0029】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。
【0030】通常、活性汚泥処理装置に流入する下水等
の流入水においては、アンモニア性窒素のほとんどがそ
のままの形態で嫌気槽を通過する。このため、Rr計4
が設置されている好気槽の最上流部ではアンモニア性窒
素の低下による硝化律速が起らない。このNt−Rrは
水温が一定でかつアンモニア性窒素が3(mg/l)以
上存在すれば一定になることが知られている。
【0031】従って上記のようにATU−Rr計を設置
してNt−Rrを計測することにより硝化活性の変化を
直接検出することができる。
【0032】以下、コントローラ10における炭酸塩投
入制御の詳細を図2のフローチャートの各ステップ
(S)に基づいて示す。
【0033】まず、Rr計4より得られるRr及びAT
U−Rrの値からNt−Rrの値を算出し(S1)、そ
の値から硝化速度Vを推定する(S2)。
【0034】上記硝化速度Vを予め定められたしきい値
THLと比較する(S3)。V≧THLであればそのま
ま活性汚泥処理を続行する。V<THLの場合はSRT
が最大値(MAX)であるかどうかを判断する(S
4)。
【0035】SRTが最大値よりも小さい場合はSRT
設定値を高くして余剰汚泥の引き抜き率を小さくする
(S5)。これにより硝化速度を高くした後にRr計4
によって再度Rr、ATU−Rrの各値を測定してS1
以下のステップを実行する。
【0036】その他の場合は曝気槽2に炭酸塩を供給し
て硝化速度を高くする(S6)。その後、Rr計4によ
って再度Rr、ATU−Rrの各値を測定してS1以下
のステップを実行する。
【0037】上記のように硝化促進剤である炭酸塩の投
入を制御することによって従来法より薬剤消費量を削減
することができる。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下の効果が得られる。
【0039】(1)従来は硝化促進剤の適切な投入量を
把握することが困難であったのに対し、本発明によれば
硝化促進剤の適切な投与量を容易かつ速やかに把握する
ことができ、硝化促進剤の投入量を必要最小限に抑制す
ることができる。従ってコスト的にも有利である。
【0040】(2)従来法にては硝化を十分に進行させ
るために曝気反応槽容積を大きくする必要があったのに
対し、本発明にては硝化促進剤によって硝化反応速度を
大きくしているので、その容積を小さくすることができ
る。
【0041】(3)処理対象となる原水の水質の年間変
動に対しても安定した硝化が行えるため脱窒効率が上
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】炭酸塩の供給制御方式を示すフローチャート。
【図3】従来例に係る活性汚泥処理装置の説明図。
【符号の説明】
1…嫌気槽 2…硝化槽 3…最終沈澱池 5…硝化液循環ポンプ 6…ブロア 7…返送汚泥ポンプ 8…余剰汚泥ポンプ 9…pH計 10…コントローラ 11…ポンプ 12…硝化促進剤

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原水の脱硝を行う嫌気槽と、 前記嫌気槽によって脱硝処理を施された原水の硝化を行
    う好気槽と、 前記好気槽内の処理水の硝化反応に係る酸素消費速度
    (Nt−Rr)の測定装置と、 前記好気槽に硝化促進剤を投入する硝化促進剤投入装置
    と、 前記Nt−Rrの値に基づいて前記硝化促進剤投入装置
    における硝化促進剤の投入量を決定する制御部とを有す
    る活性汚泥処理装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の活性汚泥処理装置におい
    て、 前記制御部は、前記Nt−Rrの値に基づいて前記硝化
    槽内における硝化速度を求めるとともに、この値が予め
    定められたしきい値よりも小さい場合に前記硝化促進剤
    の投入を行うことを特徴とする活性汚泥処理装置。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の活性汚泥処理装置におい
    て、 前記活性汚泥処理装置は、 前記好気槽にて硝化処理を施された原水を汚泥と上澄み
    液(処理水)とに分離する沈澱槽と、 前記沈澱槽内の汚泥を前記嫌気槽に返送する汚泥返送装
    置とを有し、 前記Nt−Rrの値に基づいて前記沈澱槽内の汚泥の返
    送率と硝化促進剤の投入量とを決定することを特徴とす
    る活性汚泥処理装置。
JP10415893A 1993-04-30 1993-04-30 活性汚泥処理装置 Pending JPH06312197A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0831151A1 (de) * 1996-09-19 1998-03-25 LAR Analytik und Umweltmesstechnik GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Nitrifikationsleistung von Belebtschlamm
JP2011104585A (ja) * 2009-10-20 2011-06-02 Metawater Co Ltd 排水処理方法及び排水処理装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP0831151A1 (de) * 1996-09-19 1998-03-25 LAR Analytik und Umweltmesstechnik GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Nitrifikationsleistung von Belebtschlamm
US6146896A (en) * 1996-09-19 2000-11-14 Lar Analytik Und Umweltmesstechnik Gmbh Method and apparatus for measuring the nitrification effectiveness of activated sludge
JP2011104585A (ja) * 2009-10-20 2011-06-02 Metawater Co Ltd 排水処理方法及び排水処理装置

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