JPH09117791A - 汚水処理方法 - Google Patents

汚水処理方法

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JPH09117791A
JPH09117791A JP27921195A JP27921195A JPH09117791A JP H09117791 A JPH09117791 A JP H09117791A JP 27921195 A JP27921195 A JP 27921195A JP 27921195 A JP27921195 A JP 27921195A JP H09117791 A JPH09117791 A JP H09117791A
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JP
Japan
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sludge
treated water
sewage
denitrification
ammonia
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Application number
JP27921195A
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English (en)
Inventor
Katsuyuki Kataoka
克之 片岡
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 硝酸性窒素濃度を効果的に減少でき、メタノ
ールなどの薬品を添加する必要がなく、終沈の前に第2
脱窒素槽を設ける必要が無く、高速度で生物処理水のS
S、窒素を同時に除去できる方法を提供する。 【解決手段】 下水などの汚水を沈殿させSSを除去し
たのち生物学的硝化脱窒素法で処理し、該工程からの活
性汚泥を沈殿分離し生物処理水を得る方法において、前
記生物処理前の沈殿汚泥(初沈汚泥)を嫌気性生物によ
り可溶化したのち固液分離し、得られた汚泥可溶化液を
前記生物処理水に添加し、脱窒素菌を付着させた粒状ろ
材充填槽に供給し、SS、硝酸性窒素を同時に除去す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は下水などのアンモニ
ア含有汚水を高度に浄化する技術に関し、特に窒素成分
を従来技術よりも高い除去率で除去可能な新規窒素除去
技術に関する。
【0002】
【従来の技術】下水などの汚水の窒素を除去する方法と
して最も代表的な技術は図1に示す活性汚泥による生物
学的硝化脱窒素法である。この技術は有機性汚水を生物
学的脱窒素部に供給し、その脱窒素液を硝化部に供給し
てアンモニアを硝化し、硝化液の一部を脱窒素部に循環
し、他部を沈殿槽に供給し活性汚泥を分離し処理水を得
るものである。硝化部に硝化菌を固定化したグル担体を
投入する技術も最近実用化されている。この方法は下水
を処理する場合窒素除去率70%程度が得られ、処理水
にはアンモニアはほとんど残らないが硝酸性窒素とSS
が残留するという問題がある。この方法では硝化槽から
硝酸性窒素の一部が処理水に流出するため窒素除去率を
80%以上にすることは原理的に不可能であり放流水域
の富栄養化を防止するには不十分であった。図1の従来
の方法において窒素除去率を高めるには第2脱窒素部を
硝化部の後、終沈の前に設け、メタノールなどの有機炭
素源を添加しなければならないが、設置面積、薬品コス
トの増加を招くため実施困難であった。また生物処理水
中のSSを除去するために砂ろ過する方法も実用化され
ているが、単にSSをろ過できるだけであり硝酸性窒素
は除去できなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は生物学的窒素
除去法の問題点を解決した新規技術を確立し、安定して
窒素除去率80%以上を得ることが可能な新システムを
提供することを課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は、生物学的硝
化脱窒素法のプロセス構成を変革し、初沈汚泥の生物学
的可溶化法、粒状ろ材への固定化微生物による高速脱窒
素、ゼオライトによる選択的イオン交換法などのアンモ
ニアの物理化学的除去手段を新規な態様で組み込むこと
により上記課題を達成できることを見いだした。すなわ
ち本発明の上記課題は、下記の方法により達成された。 (1)下水などの汚水を沈殿させSSを除去したのち生
物学的硝化脱窒素法で処理し、該工程からの活性汚泥を
沈殿分離し生物処理水を得る方法において、前記生物処
理前の沈殿汚泥(初沈汚泥)を嫌気性生物により可溶化
したのち固液分離し、得られた汚泥可溶化液を前記生物
処理水に添加し、脱窒素菌を付着させた粒状ろ材充填槽
に供給し、SS、硝酸性窒素を同時に除去することを特
徴とする汚水処理方法。 (2)可溶化汚泥の分離液からアンモニアを物理化学的
手段により除去した液を粒状ろ材充填槽に添加する上記
(1)記載の方法。 (3)前記アンモニアの物理化学的除去手段がゼオライ
トへの吸着、アンモニアストリップ、化学酸化から選ば
れるものである上記(1)又は(2)記載の方法。
【0005】初沈汚泥を所要時間嫌気的に維持すると、
酸生成菌が繁殖し酸発酵が進み汚泥中の複雑な有機物が
酸生成菌の加水分解作用によって低分子化される。すな
わち炭水化物は単糖類、有機酸に、脂肪は脂肪酸、グリ
セリンに、蛋白質はペプチド、アミノ酸、脂肪酸に分解
される。このように酸生成菌は汚泥のような複雑な有機
固形物を液化する機能を持つ。このため、汚泥の酸発酵
によって可溶化した有機物を脱窒素菌の有機炭素源(水
素供与体)に利用することが考えられるが、本発明者は
次のような問題点があることを知見した。すなわち可溶
化汚泥を硝化槽の後に設けた第2脱窒素槽に添加し活性
汚泥によって脱窒素する方法では反応速度が遅く、第2
脱窒素槽の滞留時間を約2時間以上に設定しないと脱窒
素反応が充分進まず槽容量が過大になり既存の活性汚泥
処理施設の滞留時間内に納まらず実施困難となる。
【0006】更に汚泥中の蛋白質が酸発酵の過程でペプ
チドを経てアンモニア、硫化水素に分解するので汚泥可
溶化液には有機物のほかにアンモニア性窒素が高濃度に
含まれる。このため汚泥可溶化液を脱窒素のための有機
炭素源として脱窒素槽に添加すると、処理水のアンモニ
ア性窒素が増加してしまう。本発明者はこの知見に基づ
き検討を進めた結果、次の思想により問題解決が可能に
なることを知見した。 図1の生物処理水に汚泥可溶化液を添加し、粒状ろ材
充填層に供給することによって粒状ろ材層でSSろ過、
高速度の脱窒素(硝酸性窒素の窒素への還元)を同時に
行なわせる。このことにより第2脱窒素槽が不要にな
る。 汚泥の可溶化液から物理化学的手段により(例えばゼ
オライトを添加)アンモニアを除去したものを脱窒素の
ための有機炭素源として利用する。
【0007】
【発明の実施の形態】以下に図2の本発明実施例を参照
しながら本発明の構成、作用を説明する。下水が最初沈
殿池(初沈)に流入しSSが沈殿除去される。初沈に凝
集剤を添加してSS除去効果を高めても良い。初沈流出
水は硝化液循環型生物学的硝化脱窒素工程に導かれ窒素
の大部分が除去されたのち、活性汚泥が最終沈殿池(終
沈)において沈殿され生物処理水が得られる。生物処理
水には硝化槽から流出した硝酸性窒素が残留している。
なお硝化槽に硝化菌を固定化したグルなどの粒状担体を
懸濁流動状態で共存させても良い。次に生物処理水を脱
窒素菌を固定化した粒状ろ材の充填槽に供給し、SSろ
過と硝酸性窒素の脱窒素を高速度で行なう。本発明で
は、この充填層を利用した脱窒素のための水素供与体と
して前記のように初沈汚泥の嫌気性生物による可溶化液
または可溶化液から物理化学的手段によりアンモニアを
除去したものを添加する。この結果、処理水のアンモニ
ア性窒素の増加を防ぐことができる。アンモニア除去手
段としては公知のアンモニアストリップ、ゼオライトに
よる吸着、塩素またはオゾンによる化学酸化のいずれか
を適用すれば良い。ストリップされたアンモニアガスは
汚泥焼却炉に供給し酸化分解するのが良い。またゼオラ
イトに吸着されたアンモニアは塩化ナトリウム液などで
再生できるが、硝化菌によって生物学的に再生する方法
が薬品が不要になり好都合である。
【0008】脱窒素とSSろ過を行なう粒状ろ材として
は微生物(脱窒素菌)固定化に適した任意の粒状物を使
用できる。例えば砂、砂利、アンスラサイト、プラスチ
ック粒子、セラミック粒子、スポンジ、活性炭、ゼオラ
イトなどが適している。粒状ろ材は浮上性のものを使う
こともできる。粒状ろ材の粒径は2〜5mm程度とする
のが良い。粒状ろ材への脱窒素菌の固定化は容易であ
り、図2のシステムの運転を続けると2〜4週間程度で
粒状ろ材の表面に脱窒素菌が自然増殖して付着固定化さ
れた。粒状ろ材による脱窒素速度は大きいので通水速度
として100〜200m/dが可能でありコンパクトな
装置でSSろ過と脱窒素を同時に行なうことができる。
従って硝化部の後(最終沈殿池の前)に脱窒素速度が遅
く長い滞留時間を要する浮遊微生物(活性汚泥)による
第2脱窒素工程を設ける必要がないという利点がある。
【0009】以上のような構成、作用により処理水の硝
酸性窒素濃度を効果的に減少でき、メタノールなどの薬
品を添加する必要が無く、終沈の前に第2脱窒素槽を設
ける必要が無く、高速度で生物処理水のSS、窒素を同
時に除去できる。
【0010】
【実施例】下水を対象に図2の工程にしたがって本発明
の試験を行なった。表1に下水水質を示す。
【0011】表1 水温: 20〜25度 SS: 110〜135mg/リットル BOD: 90〜105mg/リットル T−N: 35〜 37mg/リットル
【0012】試験条件を表2に示す。 表2 下水流量: 24リットル/day 最初沈殿池水面積負荷: 30m/day 脱窒素槽滞留時間: 3hr 硝化槽滞留時間: 5hr 最終沈殿池水面積負荷: 20m/day 初沈汚泥可溶化槽滞留時間: 2day 水温: 30〜32度 酸化還元電位: −310mv 可溶化汚泥の固液分離法: UF(限外ろ過)膜 可溶化汚泥からのアンモニア除去法: 水蒸気によるアンモニアストリップ 粒状ろ材充填槽: ろ材種類: アンスラサイト 粒径: 3〜4mm 充填層高さ: 3m ろ過速度: 120m/day 汚泥可溶化液添加率: BODとして約30mg/ リットル
【0013】可溶化汚泥をUF膜で分離した液の水質及
びアンモニアストリップ後の水質を表3に示す。 表3 分離液 アンモニアストリップ後 pH: 5.5〜6.8 9.6 SS(mg/リットル) : 0 0 BOD(mg/リットル) : 800〜1200 770〜1080 アンモニア(mg/リットル) : 220〜255 10〜14
【0014】以上の条件で運転した時の処理水水質を表
4に示す。 表4 終沈流出水 ろ過槽流出水 SS(mg/リットル) : 8〜12 1〜2 BOD(mg/リットル) : 10〜12 4〜5 T−N(mg/リットル) : 13〜15 5〜6 硝酸性窒素(mg/リットル) : 8〜11 2〜3 アンモニア性窒素(mg/リットル) : 1以下 2
【0015】表4から本発明によって第2脱窒素槽を設
けることなくSS,T−N,BODの少ない良好な処理
水が得られることが確認された。
【0016】
【発明の効果】
1.メタノールなどの高価な有機炭素源を使うことなく
生物処理水に残留する硝酸性窒素を高速度で除去でき
る。 2.粒状ろ材充填槽により生物処理水に残留するSSと
窒素を同時に高速度で除去できる。 3.初沈汚泥の嫌気性微生物による可溶化液からアンモ
ニアを除去して生物処理水に添加し脱窒素のための有機
炭素源とするので処理水のアンモニアを増加させない。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の下水などの汚水の窒素を除去する方法の
作用原理図を示す。
【図2】本発明の下水などのアンモニア含有汚水を浄化
する方法の作用原理図を示す。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下水などの汚水を沈殿させSSを除去し
    たのち生物学的硝化脱窒素法で処理し、該工程からの活
    性汚泥を沈殿分離し生物処理水を得る方法において、前
    記生物処理前の沈殿汚泥(初沈汚泥)を嫌気性生物によ
    り可溶化したのち固液分離し、得られた汚泥可溶化液を
    前記生物処理水に添加し、脱窒素菌を付着させた粒状ろ
    材充填槽に供給し、SS、硝酸性窒素を同時に除去する
    ことを特徴とする汚水処理方法。
  2. 【請求項2】 可溶化汚泥の分離液からアンモニアを物
    理化学的手段により除去した液を粒状ろ材充填槽に添加
    する請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記アンモニアの物理化学的除去手段が
    ゼオライトへの吸着、アンモニアストリップ、化学酸化
    から選ばれる請求項1又は2記載の方法。
JP27921195A 1995-10-26 1995-10-26 汚水処理方法 Pending JPH09117791A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000296398A (ja) * 1999-04-13 2000-10-24 Nippon Steel Corp 排水中の脱窒素処理装置
JP2014111251A (ja) * 2012-10-31 2014-06-19 Swing Corp 汚水の浄化方法、浄化装置およびそれらに用い得る粒状活性炭

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JP2000296398A (ja) * 1999-04-13 2000-10-24 Nippon Steel Corp 排水中の脱窒素処理装置
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