JPH08126897A - 硝化処理装置 - Google Patents

硝化処理装置

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JPH08126897A
JPH08126897A JP26517394A JP26517394A JPH08126897A JP H08126897 A JPH08126897 A JP H08126897A JP 26517394 A JP26517394 A JP 26517394A JP 26517394 A JP26517394 A JP 26517394A JP H08126897 A JPH08126897 A JP H08126897A
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nitrification
ammonia nitrogen
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nitrifying
nitrogen
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敦 渡辺
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動的に負荷調整を行って、硝化槽の立ち上
げを処理水質を維持した上で短時間に行う。負荷変動に
も良好に対応する。 【構成】 硝化処理水のアンモニア性窒素濃度を測定
し、この測定値が設定値以下のときに、設定値以上とな
るように硝化槽の窒素負荷量を調整する。 【効果】 窒素濃度が低下して硝化菌の増殖速度が低下
する前に、負荷調整することが可能となり、これによ
り、処理水質を維持した上で、常に最大の速度で硝化菌
を増殖させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は硝化処理装置に係り、特
に、装置の立ち上げや硝化活性の回復を短期間で容易か
つ自動的に行える硝化処理装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、排水の生物的窒素除去装置とし
て、硝化槽、脱窒槽及び沈殿池から構成される浮遊式活
性汚泥方式のものが代表的である。このような生物的窒
素除去装置において、装置の初期立ち上げや、定期点検
・年末年始等の装置起動後の運転停止時における通水再
開時の立ち上げに際しては、1日に1回、原水(被処理
排水)を採水し、手分析によりアンモニア性窒素を測定
し、アンモニア性窒素濃度が十分に低下していると判断
した場合に負荷量を調整して、活性を回復させる方法が
一般的である。この方法では、立ち上げまでに、約1ヶ
月という長期間が必要であった。
【0003】また、長期間、硝化槽の負荷が低下した後
の活性回復の際においても、上記のような調整方法で
は、1週間程度の期間を必要とすることから、従来の方
法では、原水水質の変動に対応することが事実上不可能
であった。このため、負荷変動に対応するために、負荷
が低下した際には、人為的に窒素源を添加して、負荷が
再び増加したときに対処できる活性を維持する必要があ
った。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述の如く、従来の方
法では、 立ち上げに1ヶ月程度の長い期間を必要とする。 立ち上げ期間中、分析や負荷量の調整に人手を必要
とする。 立ち上げの状態の判断には経験を要し、専門家の派
遣を必要とする場合もある。 短期的な負荷変動に対応するためには、装置活性を
維持し続ける必要があり、このために窒素源の添加が必
要となる。 といった問題があった。
【0005】従来において、硝化処理水のアンモニア性
窒素濃度から負荷の増減を行う方法も提案されている
が、この方法においても、以下に記述する理由により、
十分な効果は得られない。
【0006】即ち、硝化部のアンモニア性窒素濃度と硝
化速度の関係は一般的にMonod 式で表わされ、窒素濃度
がある値より下回ると急速に低下する。図3は硝化部の
アンモニア性窒素濃度と硝化速度との関係を示すグラフ
であるが、図3より明らかなように、硝化速度は、アン
モニア性窒素濃度が1mg/lを下回ると低下を始め、
0.5mg/l程度で最大値の約半分に低下してしま
う。つまり、硝化細菌を最大の速度で増殖させ続け、で
きる限り短時間で立ち上げを完了させるためには、常に
アンモニア性窒素濃度を2mg/l以上に保つ必要があ
ることがわかる。
【0007】ところで、実装置での立ち上げ時には、立
ち上げの期間を短縮することの他に、処理水質を規制値
以下に維持しつつ負荷を増加させる必要がある場合が殆
どである。
【0008】硝化細菌は、その増殖により硝化活性は1
日で約20〜40%増加する。一方、負荷量の調整を上
述の如く、手動操作で行う場合、調整頻度は実際には1
日に1度が限界である。
【0009】このようなことから、従来の方法では、処
理水のアンモニア性窒素濃度が低くなったことを確認し
た後、1日に1回の調整操作で階段状に負荷を増加させ
ているが、この場合に処理水質が制限内に収まる範囲で
しか負荷量の増加を行えないために、処理水質の安全を
考慮すればするほど負荷の変化幅を大きく設定すること
ができず、次の調整の前には、アンモニア性窒素濃度が
低下し増殖速度が遅くなってしまうことが多かった。
【0010】本発明は上記従来の問題点を解決し、硝化
槽の立ち上げに際し、処理水質を維持した上で、短期間
で容易に立ち上げることができ、また、負荷変動にも良
好に対応して硝化活性の回復も容易に行うことができ、
しかも、これら立ち上げや活性回復のための負荷調整を
自動的に行える硝化処理装置を提供することを目的とす
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の硝化処理装置
は、硝化槽と、該硝化槽の硝化処理水のアンモニア性窒
素濃度を測定する手段と、測定されたアンモニア性窒素
濃度を予め設定されたアンモニア性窒素濃度と比較し、
測定値が設定値以下のときに、測定値が設定値以上とな
るように該硝化槽の窒素負荷量を調整する制御手段とを
備えてなることを特徴とする。
【0012】
【作用】本発明の硝化処理装置によれば、硝化処理水の
アンモニア性窒素濃度の設定値を、例えば、1〜10m
g/lの範囲で設定しておき、硝化処理水のアンモニア
性窒素濃度の測定値が設定値以下となったときには、測
定値がこの設定値以上となるように迅速に負荷調整を行
うことができる。このため、窒素濃度が低下して硝化菌
の増殖速度が低下する前に、負荷調整することが可能と
なり、これにより、処理水質を維持した上で、常に最大
の速度で硝化菌を増殖させることができる。
【0013】従って、極めて短期間で硝化処理装置の立
ち上げを完了することができ、また、立ち上げ期間中の
処理水質も規制値以下に抑えることができる。
【0014】本発明の硝化処理装置では、装置の活性回
復も容易に行えるため、負荷が低減した際に、窒素源を
添加することなく処理を行って、高負荷となる1〜2日
前から回復のための操作を行えば良く、容易に負荷の増
加にも対応できる。
【0015】
【実施例】以下、図面を参照して本発明をより具体的に
説明する。
【0016】図1は本発明の硝化処理装置の一実施例を
示す系統図である。
【0017】本実施例の硝化処理装置は硝化槽として硝
化脱窒槽1を備えるものである。即ち、硝化脱窒槽1
は、その中間部分に散気管2を備え、処理水の一部を配
管12より槽下部に循環している。この硝化脱窒槽1に
おいては、散気管2の上部が硝化部1A、散気管2の下
部が脱窒部1Bとなり、硝化部1Aで配管11より導入
される原水中のアンモニア性窒素が硝酸性窒素となり、
これが循環水として配管12より脱窒部1Bに循環さ
れ、この脱窒部1Bで還元されて窒素ガスとして除去さ
れる。硝化脱窒槽1の処理水は配管13より系外へ排出
される。
【0018】本実施例においては、原水の導入配管11
に窒素源貯槽6内の硫酸アンモニウム等の窒素源を、添
加ポンプ5を備える配管14を経て注入することにより
負荷調整を行うが、この負荷調整に当り、硝化脱窒槽1
の硝化部1Aの上部に設けたアンモニア性窒素濃度計
(アンモニア濃度計)3で硝化処理液のアンモニア性窒
素濃度を測定し、この測定値に基いて演算装置4で添加
ポンプ5の作動を制御する。
【0019】即ち、演算装置4において、アンモニア性
窒素濃度計3の測定値と予め定めた設定値とを比較し、
測定値が設定値以下である場合には、設定値以上のアン
モニア性窒素濃度が測定されるまで添加ポンプ5を作動
させる信号を発信し、窒素源の添加制御を行う。
【0020】これにより、窒素濃度が低下して硝化菌の
増殖速度が低下する前に、負荷調整することが可能とな
り、処理水質を維持した上で、常に最大の速度で硝化菌
を増殖させることができる。
【0021】なお、図1に示す硝化処理装置は本発明の
一実施例であって、本発明はその要旨を超えない限り、
何ら図示のものに限定されるものではない。
【0022】例えば、硝化槽は、硝化脱窒を行うものに
限られず、硝化のみを行い、別途、脱窒槽を設けるもの
であっても良い。また、硝化槽の形式についても浮遊方
式、生物濾過方式、流動床方式のいずれであっても良
い。
【0023】更に、負荷調整は、窒素源を添加する方法
に限らず、原水の流量を調整する方法であっても良い。
即ち、負荷量を上げる場合には、原水流入量を増加させ
て、処理水中に窒素が所定値以上残留するようにするこ
ともできる。通常の場合、窒素源を添加する方法は、原
水の窒素濃度が低い場合に有効であり、原水の流入量の
調整による方法は、原水の窒素濃度が高い場合に有効で
ある。
【0024】なお、本発明において、アンモニア性窒素
濃度の設定値は、処理水質の規制値や必要とされる立ち
上げ効率等によって適宜決定されるが、通常の場合1〜
10mg/lの範囲とされる。
【0025】以下に具体的な実施例及び比較例を挙げ
て、本発明をより詳細に説明する。
【0026】実施例1 図1に示す一槽式の窒素除去装置を用いて、定期点検の
ため約1ヶ月間停止した装置の立ち上げを行った。
【0027】装置の設計能力は0.7kg−N/m3
日、停止後、立ち上げ時の硝化速度は約0.4kg−N
/m3 ・日であった。原水窒素濃度は60mg/lで、
処理水の規制値はT−N8mg/lであった。
【0028】通水再開後、処理水のアンモニア性窒素濃
度を15分毎に半連続的に測定し、処理水のアンモニア
性窒素濃度の設定値を1.5mg/lとして演算装置に
より1時間に1度窒素源として硫酸アンモニウムを添加
することにより、窒素源の添加量を調整した。
【0029】このときの硝化性能の回復状態を図2に示
す。
【0030】比較例1 実施例1において、通水再開後、1日に1回負荷量を調
整した。負荷量は、通水再開日の0.4kg−N/m3
・日に対して、1日当りその10%ずつ増加させた。
【0031】このときの硝化性能の回復状態を図2に示
す。
【0032】図2より明らかなように、本発明によれ
ば、従来の人手による場合に比べて、立ち上げに要する
時間は約半分以下と、飛躍的に短縮される。
【0033】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の硝化処理装
置によれば、硝化処理水のアンモニア性窒素濃度に基い
て自動的に窒素負荷量を調整することにより、 硝化処理の開始又は再開に際し、装置の立ち上げ期
間を大幅に短縮することができる。 立ち上げ期間内においても処理水質を規制値以下に
維持することができる。 処理継続中において、原水水質が変動して硝化活性
が低下した場合においても、処理水質を維持した上で、
活性を早期に回復させることができる。 といった優れた効果を得ることができ、負荷調整に人手
を要することなく、効率的な硝化処理を行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の硝化処理装置の一実施例を示す系統図
である。
【図2】実施例1及び比較例1の硝化性能回復状態を示
すグラフである。
【図3】硝化部のアンモニア性窒素濃度と硝化速度との
関係を示すグラフである。
【符号の説明】 1 硝化脱窒槽 1A 硝化部 1B 脱窒部 2 散気管 3 アンモニア性窒素濃度計 4 演算装置 5 添加ポンプ 6 窒素源貯槽

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 硝化槽と、 該硝化槽の硝化処理水のアンモニア性窒素濃度を測定す
    る手段と、 測定されたアンモニア性窒素濃度を予め設定されたアン
    モニア性窒素濃度と比較し、測定値が設定値以下のとき
    に、測定値が設定値以上となるように該硝化槽の窒素負
    荷量を調整する制御手段とを備えてなることを特徴とす
    る硝化処理装置。
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