JPH0852494A - 有機性汚水の窒素除去方法 - Google Patents

有機性汚水の窒素除去方法

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JPH0852494A
JPH0852494A JP20606694A JP20606694A JPH0852494A JP H0852494 A JPH0852494 A JP H0852494A JP 20606694 A JP20606694 A JP 20606694A JP 20606694 A JP20606694 A JP 20606694A JP H0852494 A JPH0852494 A JP H0852494A
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JP
Japan
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ammonia
denitrification
ion exchange
treated water
selective ion
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JP20606694A
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English (en)
Inventor
Katsuyuki Kataoka
克之 片岡
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Ebara Corp
Ebara Research Co Ltd
Original Assignee
Ebara Corp
Ebara Research Co Ltd
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Publication date
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  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 生物学的な硝化脱窒素と選択的イオン交換を
新規な態様で結合し、イオン交換容量が少なく下水処理
には実用性がないと認識されていた選択的イオン交換法
の再生頻度を著しく少なくでき、実用的な単位操作にで
き、且つ高度な窒素除去率が安定して得られる有機性汚
水の窒素除去方法。 【構成】 少なくともアンモニアを含有する有機性汚水
を、生物学的硝化部からの該汚水の硝化液とともに生物
学的脱窒素部に供給して脱窒素し、該脱窒素液の一部を
前記生物学的硝化部に供給して循環させると共に、前記
生物学的脱窒素部の他の一部の脱窒素液を、アンモニア
に対する選択的イオン交換能を有する物質と接触せしめ
て処理水を得ることを特徴とする有機性汚水の窒素除去
方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、し尿系汚水、工場廃
水、下水などの有機性汚水を高度に浄化する方法に関
し、特に有機性汚水中の窒素を従来技術よりも著しく高
い除去率で除去可能な有機性汚水の窒素除去方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】下水等の有機性汚水中の窒素を除去する
方法として、実用的且つ合理的方法として、生物学的脱
窒素方法がある。それらの生物学的脱窒素方法の中で、
最も合理的な方法は硝化液循環型生物学的硝化脱窒素法
である。従来、硝化液循環型生物学的硝化脱窒素法は、
その工程図を現す図3に示すように有機性汚水を脱窒素
部に供給して脱窒素し、その脱窒素液を次に硝化部に供
給し、その硝化部からの流出液の一部を前記脱窒素部に
循環させ、別の一部の硝化部からの流出液を固液分離し
処理水とするものである。この方法は下水を対象にする
と窒素除去率85%程度が得られ、処理水にアンモニア
は残らずNOx を残留させるという特徴がある。しかし
ながら、この方法は窒素除去率を約95%以上にするこ
とは実用的立場からは不可能という問題点があった。こ
こで、実用的立場とはコスト面あるいは処理効率面での
実際上の適用範囲のことであり、具体的には、メタノ
ール等の有機性炭素を添加しないこと、ポンプ動力の
節約の立場から硝化液循環比を4倍以下に留めること、
槽の滞留時間を実用可能の範囲に納めること等の制約
条件を満足することである。また、上記方法により処理
水中に残留させたNOx をイオン交換樹脂により吸着除
去させようとすると、イオン交換樹脂がすぐ劣化してし
まい、実用的ではなかった。また、該汚水の化学的な窒
素除去法としてゼオライト、モルデナイト、クリノプチ
ライト等のゼオライト系鉱物等あるいはアンモニア吸収
能をもつ合成ゼオライトによる選択的イオン交換法が知
られている。しかしイオン交換容量が5〜10mg−N
/g−ゼオライトと著しく少なく頻繁な再生が必要にな
るばかりか、除去可能な窒素の形態としてはアンモニア
だけであり、有機体窒素、NOX は除去できないという
大きな欠点があった。このため実用化例は皆無といって
よかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来の生物学
的な窒素除去法、化学的な窒素除去法の各々の欠点を解
決し、各々の長所を生かした新しい方法を開発し、なお
かつ前記の実用的立場からの制約条件を満足しながら安
定して窒素除去率95%以上が得られるシステムを確立
することを目的とするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は、生物学的な
硝化脱窒素法のプロセス構成を変革し、選択的イオン交
換法を新規な態様で組み込むという技術思想によって上
記目的を達成できることを見だした。即ち、本発明は、
少なくともアンモニアを含有する有機性汚水を、生物学
的硝化部からの該汚水の硝化液とともに生物学的脱窒素
部に供給して脱窒素し、該脱窒素液の一部を前記生物学
的硝化部に供給して循環させると共に、前記生物学的脱
窒素部の他の一部の脱窒素液を、アンモニアに対する選
択的イオン交換能を有する物質と接触せしめて処理水を
得ることを特徴とする有機性汚水の窒素除去方法であ
る。アンモニアに対する選択的イオン交換能を有する物
質がゼオライト系鉱物であることが好ましい。
【0005】
【作用】従来法では、その工程図を示す図3に示すよう
に、前述の如く処理水にアンモニアを残留させないよう
にするため、活性汚泥を含む硝化部の流出水の一部を沈
殿槽に導き生物処理水とすることを必須事項としてい
る。これに対して、本発明では、本発明の方法の一態様
を示した図1及び図2のように脱窒素部から沈殿槽に活
性汚泥を含む処理水を導くことにより、NOX が殆ど残
留せず且つ意図的にアンモニアを残留させた処理水を得
て、その後処理水中の比較的少量の残留アンモニアをゼ
オライト系鉱物等のアンモニアに対する選択的イオン交
換能を有する物質による選択的イオン交換によって除去
する。これにより、有機性汚水中のNOX やアンモニア
等の窒素成分を効率良く、且つ高度に除去できる。即
ち、本発明では生物学的な硝化脱窒素と選択的イオン交
換を、新規な態様で結合したので高度な窒素除去率が安
定して得られる。尚、生物学的な脱窒素と選択的イオン
交換を結合するというシステムの概念は従来知られてい
なかった。ここで、アンモニアに対する選択的イオン交
換能を有する物質としては、ゼオライト系鉱物が好まし
い。更に、有機性汚水中のアンモニアの大部分(85%
程度)は上記循環処理により生物学的に除去され、比較
的濃度が低くなっているため、選択的イオン交換容量が
少なく、下水処理には実用性がないと認識されていたゼ
オライト系鉱物等のアンモニアに対する選択的イオン交
換能を有する物質でも、再生頻度を著しく少なくでき、
実用的な単位操作にできる。
【0006】また、従来法では、図3に示すように硝化
部から脱窒素部に硝化液を循環させるが、本発明は、脱
窒素部から硝化部へ脱窒素液を循環させる。これによ
り、意図的に処理水中にNH3 −Nを残留させることが
できる。
【0007】本発明の方法の詳しい一態様を示した図4
を参照して、本発明の方法を更に具体的に説明する。下
水などのアンモニア含有有機性汚水1は、硝化部3から
の硝化液4とともに脱窒素部2に流入する。これによ
り、硝化部3からの硝化液4中のNOx が生物学的に脱
窒素されると同時に、汚水中のBOD成分は除去され
る。脱窒素部2からは脱窒素液5が硝化部3に循環され
る。この循環は、硝化部3の下部の散気管6からブロワ
19によって吐出される空気18のエアリフト作用によ
って生起される。尚、脱窒素液5をポンプによって循環
してもよい。更に、脱窒素部2から、汚水1の流入量に
等しい流量の処理液9を沈殿槽10に流入させ、意図的
にアンモニアが残留した生物処理水11を得る。ここ
で、沈殿槽10での沈殿汚泥15は、返送汚泥16とし
て硝化部3に循環し、一部を余剰汚泥17として汚泥処
理工程に送る。このように意図的にアンモニアを残留さ
せた生物処理水11を得る点が本発明の特徴の一つであ
り、従来法がアンモニアを極力硝化しNOx の形で残留
させた活性汚泥を、硝化部3から沈殿槽10に流入さ
せ、アンモニアが含まれない処理水を得るという方法を
採るのとは対照的である。しかして、意図的に残留させ
た比較的低濃度のアンモニアを、選択的イオン交換装置
13内のゼオライト系鉱物12と接触させて除去し、汚
水中の窒素成分が高度に除去された高度処理水14を得
る。生物処理水11をゼオライト系鉱物12を充填した
充填層に導入した場合、生物処理水11中のSSをもろ
過できる点で好ましい。これに対し、従来法では生物処
理水11に含まれる窒素成分は、NOx の形になってい
るためゼオライト系鉱物と接触させる意味はなく、窒素
成分はなんら除去されない。
【0008】そのほかの本発明の実施態様としては、次
のようなものが挙げられる。 (1) 生物学的硝化部あるいは脱窒素部に粒状ゲル等の微
生物固定化担体を添加流動させる方法。これにより、よ
り効率的に脱窒素処理、硝化処理が可能となる。 (2) 生物脱リンのための嫌気槽を硝化脱窒素部の前段に
組み込む方法。これにより、窒素成分以外にリン成分も
除去可能となる。 (3) 選択的イオン交換の前にろ過装置を設けSSを高度
に除去する方法。これにより、選択的イオン交換装置中
のゼオライト系鉱物の充填層の目詰まり等を防止でき、
効率よくアンモニアを除去できるようになる。 (4) 生物ろ過法などの生物膜法によって硝化脱窒素を行
なう方法。(この場合は生物処理と同時にろ過による固
液分離がなされるので沈殿槽10は不要になる)。これ
により、ゼオライト系鉱物の充填層の目詰まりが防止で
き、充填層の洗浄を削減できる。
【0009】
【実施例】以下、実施例を示して本発明を具体的に説明
するが、本発明がこれらに限定されるものではない。 実験例1 図4の工程図にしたがって平均水質(水温25℃、pH
7.2、SS138mg/リットル、BOD125mg
/リットル、全窒素(TN)38mg/リットル、この
内アンモニア性窒素は29mg/リットルである)の下
水を対象にして本発明の実証試験を行なった。ここで、
使用したゼオライト系鉱物としては、ジークライト工業
(株)製品の山形県板谷鉱山産出の粒状ゼオライトを使
用した。試験条件を表−1に示す。
【0010】
【表1】
【0011】試験は7か月行なった。この結果生物処理
水11(沈殿槽上澄み)の水質は、SS6mg/リット
ル、BOD2mg/リットル、TN8mg/リットル、
アンモニア4mg/リットルであった。TN除去率は7
8.9%とまだ低かった。またゼオライト充填層からの
流出水の平均水質はSS0.8mg/リットル、BOD
1mg/リットル、TN2mg/リットル、アンモニア
0.1mg/リットルという高度な水質であった。TN
除去率は94.7%と高い除去率が安定して得られ、且
つSSも高度に除去されていた。ゼオライト充填層のN
aClによる再生頻度は7日に1回であり、充填槽の再
生頻度も著しく少なかった。
【0012】
【発明の効果】本発明の方法により、下記のような効果
が得られる。 生物学的な硝化脱窒素と選択的イオン交換を新規な
態様で結合したので高度な窒素除去率が安定して得られ
る。 イオン交換容量が少なく下水処理には実用性がない
と認識されていた選択的イオン交換法の再生頻度を著し
く少なくでき、実用的な単位操作にできた。 ゼオライト充填層で生物処理水のSSをろ過でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法の一態様を示す工程図である。
【図2】本発明の方法の一態様を示す工程図である。
【図3】従来の方法の工程図である。
【図4】本発明の方法の一態様を示す工程図である。
【符号の説明】
1 有機性汚水 2 脱窒素部 3 硝化部 4 硝化液 5 脱窒素液 6 散気管 9 処理液 10 沈殿槽 11 生物処理水 12 ゼオライト系鉱物 13 選択的イオン交換装置 14 高度処理水 15 沈殿汚泥 16 返送汚泥 17 余剰汚泥 18 空気 19 ブロワ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくともアンモニアを含有する有機性
    汚水を、生物学的硝化部からの該汚水の硝化液とともに
    生物学的脱窒素部に供給して脱窒素し、該脱窒素液の一
    部を前記生物学的硝化部に供給して循環させると共に、
    前記生物学的脱窒素部の他の一部の脱窒素液を、アンモ
    ニアに対する選択的イオン交換能を有する物質と接触せ
    しめて処理水を得ることを特徴とする有機性汚水の窒素
    除去方法。
  2. 【請求項2】 アンモニアに対する選択的イオン交換能
    を有する物質がゼオライト系鉱物であることを特徴とす
    る請求項1に記載の有機性汚水の窒素除去方法。
JP20606694A 1994-08-09 1994-08-09 有機性汚水の窒素除去方法 Pending JPH0852494A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011212579A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Denso Corp 排水処理装置及び排水処理方法
CN109607984A (zh) * 2019-02-13 2019-04-12 轻工业环境保护研究所 一种高浓高氮污水处理工艺

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