JPH09164399A - 硝化脱窒方法 - Google Patents
硝化脱窒方法Info
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- JPH09164399A JPH09164399A JP32928395A JP32928395A JPH09164399A JP H09164399 A JPH09164399 A JP H09164399A JP 32928395 A JP32928395 A JP 32928395A JP 32928395 A JP32928395 A JP 32928395A JP H09164399 A JPH09164399 A JP H09164399A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 生物汚泥の内生呼吸により生成する低分子の
ＢＯＤ成分あるいは被処理液中に含まれる低分子のＢＯ
Ｄ成分を利用して脱窒を行うことができ、これにより脱
窒に必要な基質の添加量を少なくして、処理コストを低
下させる硝化脱窒方法を得る。 【解決手段】 窒素含有排液７を処理槽１に導入して生
物汚泥８と混合する工程と、槽内液６を曝気して硝化お
よび脱窒を同時に行う曝気工程と、曝気を停止するとと
もに処理槽１に基質１０を導入して嫌気状態で脱窒を行
う嫌気工程と、槽内液６の一部を処理液１１として中継
槽２およびＵＦ原水槽３に排出し、ＵＦ膜装置４でＵＦ
膜処理する工程とを含むサイクルを繰返す方法におい
て、サイクル終了時のＯＲＰ値またはサイクル中の最低
ＯＲＰ値が設定値より低い場合は次のサイクルの基質１
０の添加量を減少させ、サイクル中の最低ＯＲＰ値が設
定値より高い場合は基質１０の添加量を増加させるよう
に制御する方法。
ＢＯＤ成分あるいは被処理液中に含まれる低分子のＢＯ
Ｄ成分を利用して脱窒を行うことができ、これにより脱
窒に必要な基質の添加量を少なくして、処理コストを低
下させる硝化脱窒方法を得る。 【解決手段】 窒素含有排液７を処理槽１に導入して生
物汚泥８と混合する工程と、槽内液６を曝気して硝化お
よび脱窒を同時に行う曝気工程と、曝気を停止するとと
もに処理槽１に基質１０を導入して嫌気状態で脱窒を行
う嫌気工程と、槽内液６の一部を処理液１１として中継
槽２およびＵＦ原水槽３に排出し、ＵＦ膜装置４でＵＦ
膜処理する工程とを含むサイクルを繰返す方法におい
て、サイクル終了時のＯＲＰ値またはサイクル中の最低
ＯＲＰ値が設定値より低い場合は次のサイクルの基質１
０の添加量を減少させ、サイクル中の最低ＯＲＰ値が設
定値より高い場合は基質１０の添加量を増加させるよう
に制御する方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は窒素含有排液を導入
し、生物汚泥（活性汚泥）の存在下に曝気工程および嫌
気工程を交互に行って、生物学的に硝化脱窒を行うよう
にした回分式の硝化脱窒方法に関するものである。
し、生物汚泥（活性汚泥）の存在下に曝気工程および嫌
気工程を交互に行って、生物学的に硝化脱窒を行うよう
にした回分式の硝化脱窒方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】回分式の硝化脱窒方法では、単一の処理
槽に被処理液（窒素含有排液）を導入し、曝気工程にお
いて曝気することにより硝化菌の作用によってアンモニ
ア性窒素を硝酸性窒素に酸化し、嫌気工程において嫌気
状態に維持することにより脱窒菌の作用によって、硝酸
性窒素を窒素ガスに還元して生物学的に硝化脱窒を行っ
ている。この方法は１個の処理槽で硝化と脱窒を行える
ため、被処理液が間欠的に発生する系では有利である。
槽に被処理液（窒素含有排液）を導入し、曝気工程にお
いて曝気することにより硝化菌の作用によってアンモニ
ア性窒素を硝酸性窒素に酸化し、嫌気工程において嫌気
状態に維持することにより脱窒菌の作用によって、硝酸
性窒素を窒素ガスに還元して生物学的に硝化脱窒を行っ
ている。この方法は１個の処理槽で硝化と脱窒を行える
ため、被処理液が間欠的に発生する系では有利である。
【０００３】上記の方法では曝気工程において、ＤＯ
（溶存酸素）を０．１ｍｇ／ｌ以下とし、通常の好気的
な生物処理と比較して還元的な条件で曝気すると、硝化
反応と脱窒反応が同時に進行し、硝化反応により生成し
た硝酸が脱窒反応で消費される反応が顕著に発生する。
このため嫌気工程で脱窒すべき硝酸は曝気工程で消費さ
れなかった硝酸だけとなり、嫌気工程で処理する量が少
なくなる。これに応じて嫌気工程で添加する基質（例え
ばメタノール）の使用量も少なくなる。
（溶存酸素）を０．１ｍｇ／ｌ以下とし、通常の好気的
な生物処理と比較して還元的な条件で曝気すると、硝化
反応と脱窒反応が同時に進行し、硝化反応により生成し
た硝酸が脱窒反応で消費される反応が顕著に発生する。
このため嫌気工程で脱窒すべき硝酸は曝気工程で消費さ
れなかった硝酸だけとなり、嫌気工程で処理する量が少
なくなる。これに応じて嫌気工程で添加する基質（例え
ばメタノール）の使用量も少なくなる。
【０００４】上記の処理では被処理液中の窒素除去が主
な目的であるため、曝気工程はアンモニア性窒素を可能
な限り多く硝化するための条件で行われ、嫌気工程は生
成した硝酸性窒素を可能な限り多く脱窒するための条件
で行われる。可能な限り多くの硝酸性窒素を脱窒するた
めには、過剰量の基質を添加し、残留する基質は後曝気
により除去することが広く行われている。
な目的であるため、曝気工程はアンモニア性窒素を可能
な限り多く硝化するための条件で行われ、嫌気工程は生
成した硝酸性窒素を可能な限り多く脱窒するための条件
で行われる。可能な限り多くの硝酸性窒素を脱窒するた
めには、過剰量の基質を添加し、残留する基質は後曝気
により除去することが広く行われている。
【０００５】しかし過剰の基質の添加は処理コストを高
くするので、これを解消するために、過不足なく基質を
添加する試みがなされている。過不足なく基質を添加す
るためには、サイクル終了時点における硝酸濃度を０に
近づけるように基質添加量を制御することによって可能
になる。この場合、硝酸濃度はＯＲＰ（酸化還元電位）
値と相関するため、サイクル終了時のＯＲＰ値を測定
し、この値が０付近になるように次のサイクルの基質添
加量を制御することにより、サイクル終了時の硝酸濃度
を０付近に調整することができる。
くするので、これを解消するために、過不足なく基質を
添加する試みがなされている。過不足なく基質を添加す
るためには、サイクル終了時点における硝酸濃度を０に
近づけるように基質添加量を制御することによって可能
になる。この場合、硝酸濃度はＯＲＰ（酸化還元電位）
値と相関するため、サイクル終了時のＯＲＰ値を測定
し、この値が０付近になるように次のサイクルの基質添
加量を制御することにより、サイクル終了時の硝酸濃度
を０付近に調整することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで上記の硝化脱
窒方法の処理液はそのまま放流することができず、通常
さらに後処理が行われる。後処理として例えばＵＦ（限
外濾過）膜処理を行う場合、中継槽、ＵＦ原水槽等に滞
留するが、その際硝化脱窒処理液中に含まれる生物汚泥
の内生呼吸によってＢＯＤ成分が溶出し、最終処理液の
水質が低下する。
窒方法の処理液はそのまま放流することができず、通常
さらに後処理が行われる。後処理として例えばＵＦ（限
外濾過）膜処理を行う場合、中継槽、ＵＦ原水槽等に滞
留するが、その際硝化脱窒処理液中に含まれる生物汚泥
の内生呼吸によってＢＯＤ成分が溶出し、最終処理液の
水質が低下する。
【０００７】このＢＯＤ成分について検討を加えたとこ
ろ、低分子で生物分解性が良好であり、脱窒の基質とし
て利用できることがわかった。またし尿等の一般の窒素
含有排液中にも、脱窒に利用できる生物分解性の良好な
低分子のＢＯＤ成分が含まれている。従って嫌気工程終
了時点において、これらの低分子のＢＯＤ成分によって
脱窒できる程度の硝酸を残留させると、メタノール等の
基質の添加量はさらに少なくすることができる。
ろ、低分子で生物分解性が良好であり、脱窒の基質とし
て利用できることがわかった。またし尿等の一般の窒素
含有排液中にも、脱窒に利用できる生物分解性の良好な
低分子のＢＯＤ成分が含まれている。従って嫌気工程終
了時点において、これらの低分子のＢＯＤ成分によって
脱窒できる程度の硝酸を残留させると、メタノール等の
基質の添加量はさらに少なくすることができる。
【０００８】内生呼吸によって生成する低分子のＢＯＤ
成分の量は処理系によって異なるが、それにより脱窒で
きる硝酸の量として、例えば２０〜６０ｍｇ／ｌの硝酸
を嫌気工程の終了時点で残留させると、内生呼吸によっ
て生成するＢＯＤ成分が脱窒に使用されるため、最終処
理液の水質が改善されるほか、嫌気工程で添加する基質
の量も少なくなる。
成分の量は処理系によって異なるが、それにより脱窒で
きる硝酸の量として、例えば２０〜６０ｍｇ／ｌの硝酸
を嫌気工程の終了時点で残留させると、内生呼吸によっ
て生成するＢＯＤ成分が脱窒に使用されるため、最終処
理液の水質が改善されるほか、嫌気工程で添加する基質
の量も少なくなる。
【０００９】一方、処理液を取出した後の槽内液中に残
留する硝酸は、新しい被処理液と混合したときに脱窒さ
れ、これにより被処理液中の低分子のＢＯＤ成分の分解
に使用される。従ってサイクル終了時点で上記程度の硝
酸を残留させることにより、基質添加量の削減によりコ
スト低下のために有用である。
留する硝酸は、新しい被処理液と混合したときに脱窒さ
れ、これにより被処理液中の低分子のＢＯＤ成分の分解
に使用される。従ってサイクル終了時点で上記程度の硝
酸を残留させることにより、基質添加量の削減によりコ
スト低下のために有用である。
【００１０】このようにサイクル終了時点における硝酸
濃度を上記のように２０〜６０ｍｇ／ｌに制御できれ
ば、処理コストを低下させることができるが、上記範囲
に制御することは困難である。前述の通りＯＲＰ値は硝
酸濃度に相関しているが、硝酸濃度１０ｍｇ／ｌ以上の
場合のＯＲＰの変化は小さいので、サイクル終了時のＯ
ＲＰ値を測定してこの値の変化時点、例えば硝酸濃度１
０ｍｇ／ｌの時点を下限として、基質添加量を増加して
も、その上限の基質添加量を制御することは困難であ
る。
濃度を上記のように２０〜６０ｍｇ／ｌに制御できれ
ば、処理コストを低下させることができるが、上記範囲
に制御することは困難である。前述の通りＯＲＰ値は硝
酸濃度に相関しているが、硝酸濃度１０ｍｇ／ｌ以上の
場合のＯＲＰの変化は小さいので、サイクル終了時のＯ
ＲＰ値を測定してこの値の変化時点、例えば硝酸濃度１
０ｍｇ／ｌの時点を下限として、基質添加量を増加して
も、その上限の基質添加量を制御することは困難であ
る。
【００１１】図３はサイクル終了時のＯＲＰ値と残留硝
酸濃度の関係図であり、硝酸濃度１０ｍｇ／ｌ以下の領
域ではＯＲＰ値の変化が大きいが、１０ｍｇ／ｌ以上の
領域ではＯＲＰ値の変化は小さく、ＯＲＰ値の測定によ
り硝酸濃度を１０ｍｇ／ｌ以上の特定範囲に制御するこ
とは困難であることがわかる。
酸濃度の関係図であり、硝酸濃度１０ｍｇ／ｌ以下の領
域ではＯＲＰ値の変化が大きいが、１０ｍｇ／ｌ以上の
領域ではＯＲＰ値の変化は小さく、ＯＲＰ値の測定によ
り硝酸濃度を１０ｍｇ／ｌ以上の特定範囲に制御するこ
とは困難であることがわかる。
【００１２】本発明の目的は、上記問題点を解決するた
め、生物汚泥の内生呼吸により生成する低分子のＢＯＤ
成分あるいは被処理液中に含まれる低分子のＢＯＤ成分
を利用して脱窒を行うことができ、これにより脱窒に必
要な基質の添加量を少なくして、処理コストを低下させ
ることができる硝化脱窒方法を提案することである。
め、生物汚泥の内生呼吸により生成する低分子のＢＯＤ
成分あるいは被処理液中に含まれる低分子のＢＯＤ成分
を利用して脱窒を行うことができ、これにより脱窒に必
要な基質の添加量を少なくして、処理コストを低下させ
ることができる硝化脱窒方法を提案することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、窒素含有排液
を処理槽に導入して生物汚泥と混合する工程と、槽内液
を曝気して硝化および脱窒を同時に行う曝気工程と、曝
気を停止するとともに処理槽に基質を導入して嫌気状態
で脱窒を行う嫌気工程と、槽内液の一部を処理液として
排出する工程とを含むサイクルを繰返す方法において、
サイクル終了時のＯＲＰ値またはサイクル中の最低ＯＲ
Ｐ値が設定値より低い場合は次のサイクルの基質添加量
を減少させ、サイクル中の最低ＯＲＰ値が設定値より高
い場合は基質添加量を増加させるように制御することを
特徴とする硝化脱窒方法である。
を処理槽に導入して生物汚泥と混合する工程と、槽内液
を曝気して硝化および脱窒を同時に行う曝気工程と、曝
気を停止するとともに処理槽に基質を導入して嫌気状態
で脱窒を行う嫌気工程と、槽内液の一部を処理液として
排出する工程とを含むサイクルを繰返す方法において、
サイクル終了時のＯＲＰ値またはサイクル中の最低ＯＲ
Ｐ値が設定値より低い場合は次のサイクルの基質添加量
を減少させ、サイクル中の最低ＯＲＰ値が設定値より高
い場合は基質添加量を増加させるように制御することを
特徴とする硝化脱窒方法である。
【００１４】本発明において「硝酸」は「亜硝酸」およ
び「塩」を含む意味に用いられる。本発明において処理
の対象となる窒素含有排液は、窒素化合物を含有する排
液であり、主として有機性窒素および／またはアンモニ
ア性窒素化合物を含有する排液が一般的であるが、さら
に硝酸性窒素を含有する排液も対象に含まれる。このよ
うな排液としては、し尿、下水、食品排水、肥料製造排
水などがあげられる。
び「塩」を含む意味に用いられる。本発明において処理
の対象となる窒素含有排液は、窒素化合物を含有する排
液であり、主として有機性窒素および／またはアンモニ
ア性窒素化合物を含有する排液が一般的であるが、さら
に硝酸性窒素を含有する排液も対象に含まれる。このよ
うな排液としては、し尿、下水、食品排水、肥料製造排
水などがあげられる。
【００１５】本発明においてこれらの排液を処理する処
理槽は、被処理液を間欠的に導入して生物汚泥の存在下
に曝気工程と嫌気工程を交互に行う回分式の処理槽であ
る。生物汚泥は通常の回分式の硝化脱窒装置で用いられ
ている生物汚泥であって、アンモニア性窒素を硝酸性窒
素に酸化する硝化菌、および硝酸性窒素を窒素ガスに還
元する脱窒細菌を含み、通常は下水処理汚泥等を種汚泥
として馴養される。基質としてはメタノールが一般に用
いられるが、脱窒菌の基質となるものであれば他のもの
でもよい。
理槽は、被処理液を間欠的に導入して生物汚泥の存在下
に曝気工程と嫌気工程を交互に行う回分式の処理槽であ
る。生物汚泥は通常の回分式の硝化脱窒装置で用いられ
ている生物汚泥であって、アンモニア性窒素を硝酸性窒
素に酸化する硝化菌、および硝酸性窒素を窒素ガスに還
元する脱窒細菌を含み、通常は下水処理汚泥等を種汚泥
として馴養される。基質としてはメタノールが一般に用
いられるが、脱窒菌の基質となるものであれば他のもの
でもよい。
【００１６】処理槽は曝気工程において硝化と脱窒を同
時に行う程度の曝気量で処理槽内を曝気するとともに、
嫌気工程において曝気を停止して緩やかに攪拌するよう
にその曝気量を調整できるものを用いる。曝気工程と嫌
気工程の切換はＤＯの検出により行うことができるが、
予め定めた標準曝気時間に基づいてタイマーで切換える
こともできる。
時に行う程度の曝気量で処理槽内を曝気するとともに、
嫌気工程において曝気を停止して緩やかに攪拌するよう
にその曝気量を調整できるものを用いる。曝気工程と嫌
気工程の切換はＤＯの検出により行うことができるが、
予め定めた標準曝気時間に基づいてタイマーで切換える
こともできる。
【００１７】処理槽内にはＯＲＰ計を設けて混合液のＯ
ＲＰ値を検出し、演算制御装置により各サイクル終了時
のＯＲＰ値または各サイクル中の最低ＯＲＰ値を測定
し、その値により基質添加量を増減するように構成す
る。
ＲＰ値を検出し、演算制御装置により各サイクル終了時
のＯＲＰ値または各サイクル中の最低ＯＲＰ値を測定
し、その値により基質添加量を増減するように構成す
る。
【００１８】本発明の硝化脱窒方法は、まず処理槽に窒
素含有排液を導入し生物汚泥と混合する。このような処
理槽において曝気工程と嫌気工程を交互に行うと、典型
的には曝気工程では被処理液中の有機物が有機物分解細
菌の作用により分解され、有機性窒素はアンモニア性窒
素に分解される。一方硝化菌の作用によりアンモニア性
窒素は硝酸性窒素に酸化される。そして嫌気工程では曝
気の停止により酸素が遮断された状態で、脱窒菌が硝酸
中の酸素を利用して有機物を分解し、脱窒が行われる。
素含有排液を導入し生物汚泥と混合する。このような処
理槽において曝気工程と嫌気工程を交互に行うと、典型
的には曝気工程では被処理液中の有機物が有機物分解細
菌の作用により分解され、有機性窒素はアンモニア性窒
素に分解される。一方硝化菌の作用によりアンモニア性
窒素は硝酸性窒素に酸化される。そして嫌気工程では曝
気の停止により酸素が遮断された状態で、脱窒菌が硝酸
中の酸素を利用して有機物を分解し、脱窒が行われる。
【００１９】曝気工程において、ＤＯ値が０．１ｍｇ／
ｌ以下の好気性条件であって、通常の好気的な生物処理
と比較して還元的な雰囲気を維持するように曝気を行う
と、硝化と脱窒が同時に進行し、硝化が行われるととも
に発生した硝酸も消費される。このため曝気工程の終期
において存在する硝酸の量が少なくなり、脱窒工程で必
要となる基質の量も少なくなる。ただし、曝気量を抑え
すぎると雰囲気が極端に還元的になり、脱窒処理の前提
となる硝化の速度が低下するので、硝化が進行する程度
の曝気条件を選択する。
ｌ以下の好気性条件であって、通常の好気的な生物処理
と比較して還元的な雰囲気を維持するように曝気を行う
と、硝化と脱窒が同時に進行し、硝化が行われるととも
に発生した硝酸も消費される。このため曝気工程の終期
において存在する硝酸の量が少なくなり、脱窒工程で必
要となる基質の量も少なくなる。ただし、曝気量を抑え
すぎると雰囲気が極端に還元的になり、脱窒処理の前提
となる硝化の速度が低下するので、硝化が進行する程度
の曝気条件を選択する。
【００２０】上記のように曝気量を制御することによ
り、曝気工程における硝化と脱窒が同時に起こり、曝気
により生成した硝酸が効率よく消費され、曝気工程終期
に残留する硝酸の量は少なくなる。曝気工程の進行によ
り硝化が進行すると、ＤＯ値が上昇する。
り、曝気工程における硝化と脱窒が同時に起こり、曝気
により生成した硝酸が効率よく消費され、曝気工程終期
に残留する硝酸の量は少なくなる。曝気工程の進行によ
り硝化が進行すると、ＤＯ値が上昇する。
【００２１】この段階で曝気装置の停止により曝気工程
を終了して、嫌気工程に移り、基質を添加して脱窒を行
う。曝気工程の終了は予め設定した標準時間によること
もできるが、ＤＯ値が所定値以上に達したときに終了す
るのが好ましい。嫌気工程では曝気工程で生成した硝酸
が還元されて脱窒が進行する。このとき基質として添加
された有機物が消費される。この嫌気工程では残留する
硝酸が少ないため、基質の使用量も少なくなる。
を終了して、嫌気工程に移り、基質を添加して脱窒を行
う。曝気工程の終了は予め設定した標準時間によること
もできるが、ＤＯ値が所定値以上に達したときに終了す
るのが好ましい。嫌気工程では曝気工程で生成した硝酸
が還元されて脱窒が進行する。このとき基質として添加
された有機物が消費される。この嫌気工程では残留する
硝酸が少ないため、基質の使用量も少なくなる。
【００２２】嫌気工程の終了により、処理液の一部を排
出し、新たに被処理液を導入し、上記操作を繰返す。処
理液は固液分離し、分離液は必要により後処理を行った
後放流し、あるいは再利用する。分離汚泥は一部を返送
汚泥として処理槽に返送し、残部を系外に排出する。固
液分離としてＵＦ膜による分離が行われる。
出し、新たに被処理液を導入し、上記操作を繰返す。処
理液は固液分離し、分離液は必要により後処理を行った
後放流し、あるいは再利用する。分離汚泥は一部を返送
汚泥として処理槽に返送し、残部を系外に排出する。固
液分離としてＵＦ膜による分離が行われる。
【００２３】本発明では上記のサイクル中ＯＲＰ計によ
り槽内液のＯＲＰ値を検出し、各サイクル終了時すなわ
ち嫌気工程終了時のＯＲＰ値、または各サイクル中の最
低ＯＲＰ値が設定値の下限より低い場合は基質添加量を
減少させ、サイクル中の最低ＯＲＰ値が設定値の上限よ
り高い場合には基質添加量を増加させるように制御す
る。
り槽内液のＯＲＰ値を検出し、各サイクル終了時すなわ
ち嫌気工程終了時のＯＲＰ値、または各サイクル中の最
低ＯＲＰ値が設定値の下限より低い場合は基質添加量を
減少させ、サイクル中の最低ＯＲＰ値が設定値の上限よ
り高い場合には基質添加量を増加させるように制御す
る。
【００２４】サイクル終了時のＯＲＰ値と残留硝酸濃度
との関係は図３に示す通りであり、サイクル終了時のＯ
ＲＰ値の変化点はほぼ硝酸濃度（ＮＯx−Ｎとして）１
０ｍｇ／ｌであるので、この点を下限値として基質添加
量を制御すると、サイクル終了時の硝酸濃度を１０ｍｇ
／ｌ以上に制御することができる。しかし硝酸濃度１０
ｍｇ／ｌ以上の領域ではＯＲＰ値の変化が小さいため、
サイクル終了時のＯＲＰ値により上限を設定するのは困
難である。
との関係は図３に示す通りであり、サイクル終了時のＯ
ＲＰ値の変化点はほぼ硝酸濃度（ＮＯx−Ｎとして）１
０ｍｇ／ｌであるので、この点を下限値として基質添加
量を制御すると、サイクル終了時の硝酸濃度を１０ｍｇ
／ｌ以上に制御することができる。しかし硝酸濃度１０
ｍｇ／ｌ以上の領域ではＯＲＰ値の変化が小さいため、
サイクル終了時のＯＲＰ値により上限を設定するのは困
難である。
【００２５】図４はサイクル中の最低ＯＲＰ値とサイク
ル終了時の硝酸濃度（ＮＯx−Ｎとして）の関係図であ
り、サイクル終了時の硝酸濃度１０〜８０ｍｇ／ｌの領
域において最低ＯＲＰ値が相当の傾斜で変化しており、
この領域に下限および上限を設定して基質添加量が制御
できることがわかる。下限値についてはサイクル終了時
のＯＲＰ値の場合とは異なり、１０ｍｇ／ｌより高い場
合でも設定可能である。上限値についても上記範囲の任
意の値に設定することができる。
ル終了時の硝酸濃度（ＮＯx−Ｎとして）の関係図であ
り、サイクル終了時の硝酸濃度１０〜８０ｍｇ／ｌの領
域において最低ＯＲＰ値が相当の傾斜で変化しており、
この領域に下限および上限を設定して基質添加量が制御
できることがわかる。下限値についてはサイクル終了時
のＯＲＰ値の場合とは異なり、１０ｍｇ／ｌより高い場
合でも設定可能である。上限値についても上記範囲の任
意の値に設定することができる。
【００２６】従って例えば硝酸濃度の下限値を２０ｍｇ
／ｌと設定して、それに対応する最低ＯＲＰ値−１２０
ｍＶより低くなった場合に基質添加量を減少させ、また
硝酸濃度の上限値を６０ｍｇ／ｌと設定して、それに対
応する最低ＯＲＰ値−５０ｍＶより高くなった場合に基
質添加量を増加させれば終了時点のＯＲＰを２０〜６０
ｍｇ／ｌに制御することが可能である。
／ｌと設定して、それに対応する最低ＯＲＰ値−１２０
ｍＶより低くなった場合に基質添加量を減少させ、また
硝酸濃度の上限値を６０ｍｇ／ｌと設定して、それに対
応する最低ＯＲＰ値−５０ｍＶより高くなった場合に基
質添加量を増加させれば終了時点のＯＲＰを２０〜６０
ｍｇ／ｌに制御することが可能である。
【００２７】上記によりサイクル終了時点において残留
する硝酸は、処理液として取出される場合は、後続する
固液分離工程その他の後処理工程において滞留する際、
例えばＵＦ膜処理における中継槽やＵＦ原水槽において
滞留する際、生物汚泥の内生呼吸によって生成する低分
子ＢＯＤ成分を基質として脱窒される。
する硝酸は、処理液として取出される場合は、後続する
固液分離工程その他の後処理工程において滞留する際、
例えばＵＦ膜処理における中継槽やＵＦ原水槽において
滞留する際、生物汚泥の内生呼吸によって生成する低分
子ＢＯＤ成分を基質として脱窒される。
【００２８】また槽内液として残留する硝酸は、新しく
投入される被処理液中の低分子ＢＯＤ成分を基質として
脱窒される。従って新しい被処理液を導入した直後の槽
内液は、低分子ＢＯＤ成分を基質として脱窒が進行する
ので、この間曝気を停止した状態を継続してもよいが、
被処理液の導入とほぼ同時に曝気工程に移ってもよい。
投入される被処理液中の低分子ＢＯＤ成分を基質として
脱窒される。従って新しい被処理液を導入した直後の槽
内液は、低分子ＢＯＤ成分を基質として脱窒が進行する
ので、この間曝気を停止した状態を継続してもよいが、
被処理液の導入とほぼ同時に曝気工程に移ってもよい。
【００２９】上記のようにサイクル終了時に硝酸を残留
させるように基質の添加量を制御することにより、内生
呼吸により生成する低分子のＢＯＤ成分、および被処理
液中に含まれる低分子のＢＯＤ成分が有効に利用される
ので、基質添加量は少なくなり、処理コストが低くな
る。
させるように基質の添加量を制御することにより、内生
呼吸により生成する低分子のＢＯＤ成分、および被処理
液中に含まれる低分子のＢＯＤ成分が有効に利用される
ので、基質添加量は少なくなり、処理コストが低くな
る。
【００３０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は実施形態の硝化脱窒方法を示
すブロック図である。図１において、１は処理槽、２は
中継槽、３はＵＦ原水槽、４はＵＦ膜装置、５は演算装
置である。
基づいて説明する。図１は実施形態の硝化脱窒方法を示
すブロック図である。図１において、１は処理槽、２は
中継槽、３はＵＦ原水槽、４はＵＦ膜装置、５は演算装
置である。
【００３１】処理槽１は内部に槽内液６を収容し、上部
に被処理液路７、返送汚泥路８、アルカリ注入路９、基
質導入路１０、および中部に処理液路１１が連絡してい
る。また処理槽１の下部から上部に循環液路１２が連絡
し、途中に設けられたインジェクタ１３により空気導入
路１４から空気を導入して曝気を行うように構成されて
いる。１５はＯＲＰ計、１６はＤＯ計で、それぞれ検出
値を演算装置５に入力するようにされている。
に被処理液路７、返送汚泥路８、アルカリ注入路９、基
質導入路１０、および中部に処理液路１１が連絡してい
る。また処理槽１の下部から上部に循環液路１２が連絡
し、途中に設けられたインジェクタ１３により空気導入
路１４から空気を導入して曝気を行うように構成されて
いる。１５はＯＲＰ計、１６はＤＯ計で、それぞれ検出
値を演算装置５に入力するようにされている。
【００３２】中継槽２は処理液路１１から処理液を受け
て貯留し、移送路１７によりＵＦ原水槽３に移送するよ
うに連絡している。ＵＦ膜装置４はＵＦ膜４ａにより濃
縮液室４ｂと透過液室４ｃに分割され、濃縮液室４ｂは
循環液路１８ａ、１８ｂによりＵＦ原水槽３の原水が循
環し、透過液室４ｃから処理水路１９により最終処理水
が取出されるようになっている。返送汚泥路８はＵＦ原
水槽３から処理槽１に連絡する途中で余剰汚泥路２０を
分岐している。
て貯留し、移送路１７によりＵＦ原水槽３に移送するよ
うに連絡している。ＵＦ膜装置４はＵＦ膜４ａにより濃
縮液室４ｂと透過液室４ｃに分割され、濃縮液室４ｂは
循環液路１８ａ、１８ｂによりＵＦ原水槽３の原水が循
環し、透過液室４ｃから処理水路１９により最終処理水
が取出されるようになっている。返送汚泥路８はＵＦ原
水槽３から処理槽１に連絡する途中で余剰汚泥路２０を
分岐している。
【００３３】上記の装置による硝化脱窒方法は、まず処
理槽１に被処理液路７からポンプＰ 1により被処理液を
導入するとともに、返送汚泥路８からポンプＰ2により
返送汚泥を導入して、生物汚泥を含む槽内液６と混合す
る。そしてポンプＰ3により循環液路１２を通して槽内
液６を循環して混合し、途中で弁Ｖ1を通して空気導入
路１４から空気を導入し、インジェクタ１３で吸引して
処理槽１内に循環することにより曝気を行う。
理槽１に被処理液路７からポンプＰ 1により被処理液を
導入するとともに、返送汚泥路８からポンプＰ2により
返送汚泥を導入して、生物汚泥を含む槽内液６と混合す
る。そしてポンプＰ3により循環液路１２を通して槽内
液６を循環して混合し、途中で弁Ｖ1を通して空気導入
路１４から空気を導入し、インジェクタ１３で吸引して
処理槽１内に循環することにより曝気を行う。
【００３４】この間ＯＲＰ計１５およびＤＯ計１６によ
りそれぞれＯＲＰ値およびＤＯ値を測定して演算装置５
に入力し、ＤＯ値が０．１ｍｇ／ｌ以下を維持するよう
に弁Ｖ1の開度を調整し、曝気量を制御する。これによ
り処理槽１内では硝化と脱窒が同時に進行し、被処理液
に含まれていたアンモニア性窒素（ＮＨ4−Ｎ）が硝化
菌の作用により硝酸性窒素（ＮＯx−Ｎ）に硝化される
とともに、生成する硝酸は脱窒菌の作用により窒素ガス
（Ｎ2）に還元されて脱窒される。
りそれぞれＯＲＰ値およびＤＯ値を測定して演算装置５
に入力し、ＤＯ値が０．１ｍｇ／ｌ以下を維持するよう
に弁Ｖ1の開度を調整し、曝気量を制御する。これによ
り処理槽１内では硝化と脱窒が同時に進行し、被処理液
に含まれていたアンモニア性窒素（ＮＨ4−Ｎ）が硝化
菌の作用により硝酸性窒素（ＮＯx−Ｎ）に硝化される
とともに、生成する硝酸は脱窒菌の作用により窒素ガス
（Ｎ2）に還元されて脱窒される。
【００３５】このような処理におけるアンモニア性窒素
（ＮＨ4−Ｎ）、硝酸性窒素（ＮＯx−Ｎ）、ＯＲＰ、Ｄ
Ｏの各値の変化のパターンは図２に示されている。アン
モニア性窒素は曝気工程の進行とともに低下し、これと
反比例的に硝酸濃度は高くなる。硝酸濃度が高くなり、
別途設けたｐＨ計が低ｐＨを検出したときは、ポンプＰ
4を駆動しアルカリ注入路９よりアルカリを注入して中
和する。
（ＮＨ4−Ｎ）、硝酸性窒素（ＮＯx−Ｎ）、ＯＲＰ、Ｄ
Ｏの各値の変化のパターンは図２に示されている。アン
モニア性窒素は曝気工程の進行とともに低下し、これと
反比例的に硝酸濃度は高くなる。硝酸濃度が高くなり、
別途設けたｐＨ計が低ｐＨを検出したときは、ポンプＰ
4を駆動しアルカリ注入路９よりアルカリを注入して中
和する。
【００３６】アンモニア性窒素が０に近づくとＤＯ値が
上昇するので、ＤＯ計１６によりその上限値を検出する
と弁Ｖ1を閉じて曝気を停止し、ポンプＰ3による循環量
を低下させて緩やかな攪拌に切換え、嫌気工程に移る。
このときポンプＰ5を駆動して基質導入路１０からメタ
ノール等の基質を導入し、脱窒を行う。
上昇するので、ＤＯ計１６によりその上限値を検出する
と弁Ｖ1を閉じて曝気を停止し、ポンプＰ3による循環量
を低下させて緩やかな攪拌に切換え、嫌気工程に移る。
このときポンプＰ5を駆動して基質導入路１０からメタ
ノール等の基質を導入し、脱窒を行う。
【００３７】脱窒の進行により硝酸濃度が低下すると、
ＯＲＰ値も低下して０に近づくので、ポンプＰ6を駆動
して槽内液の一部を処理液として処理液路１１から中継
槽２に引抜き、その引抜終了時点で１サイクルを終了す
る。この引抜終了後ポンプＰ 1を駆動して被処理液を処
理槽１に導入し、以下同様の操作を繰返して次のサイク
ルの処理が行われる。
ＯＲＰ値も低下して０に近づくので、ポンプＰ6を駆動
して槽内液の一部を処理液として処理液路１１から中継
槽２に引抜き、その引抜終了時点で１サイクルを終了す
る。この引抜終了後ポンプＰ 1を駆動して被処理液を処
理槽１に導入し、以下同様の操作を繰返して次のサイク
ルの処理が行われる。
【００３８】上記各サイクルにおいて、ＯＲＰ値はサイ
クル終了時点のＯＲＰ値Ａから、次のサイクル開始後さ
らに低下して最低ＯＲＰ値Ｂに達したのち上昇に転じ
る。これは被処理液中の低分子ＢＯＤが消費されて脱窒
が行われるためである。この間曝気は停止したままでも
よいが、図２のように曝気を行っても消化と脱窒は進行
する。
クル終了時点のＯＲＰ値Ａから、次のサイクル開始後さ
らに低下して最低ＯＲＰ値Ｂに達したのち上昇に転じ
る。これは被処理液中の低分子ＢＯＤが消費されて脱窒
が行われるためである。この間曝気は停止したままでも
よいが、図２のように曝気を行っても消化と脱窒は進行
する。
【００３９】上記の処理におけるサイクル終了時のＯＲ
Ｐ値Ａまたはサイクル中の最低ＯＲＰ値Ｂと硝酸濃度
（ＮＯx−Ｎ）との関係は図３および図４に示す通りで
あり、上記の処理では、これらの値が設定範囲を維持す
るように演算装置５により基質添加量の制御を行う。
Ｐ値Ａまたはサイクル中の最低ＯＲＰ値Ｂと硝酸濃度
（ＮＯx−Ｎ）との関係は図３および図４に示す通りで
あり、上記の処理では、これらの値が設定範囲を維持す
るように演算装置５により基質添加量の制御を行う。
【００４０】すなわちサイクル終了時のＯＲＰ値Ａまた
はサイクル中の最低ＯＲＰ値Ｂが下限値に達したとき、
制御装置５は基質の過剰添加と判定して次回の基質の添
加量を制限するようにポンプＰ5を制御する。またサイ
クル中の最低ＯＲＰ値Ｂが上限値に達したときは基質添
加量の不足と判定し、基質の添加量を増加するように制
御する。
はサイクル中の最低ＯＲＰ値Ｂが下限値に達したとき、
制御装置５は基質の過剰添加と判定して次回の基質の添
加量を制限するようにポンプＰ5を制御する。またサイ
クル中の最低ＯＲＰ値Ｂが上限値に達したときは基質添
加量の不足と判定し、基質の添加量を増加するように制
御する。
【００４１】これにより処理液中の硝酸濃度は例えば１
０〜６０ｍｇ／ｌの設定値に維持される。上記の処理は
１サイクルを例えば３時間とし、曝気工程が約２時間、
嫌気工程が約１時間、処理液の引抜と被処理液の導入が
それぞれ約１０分間程度とされる。そして槽内液の全量
をＱとすると、被処理液の導入量は約Ｑ／（８〜１
０）、処理液の引抜量はＱ／（３〜４）、返送汚泥量は
Ｑ／（４〜５）程度とされる。
０〜６０ｍｇ／ｌの設定値に維持される。上記の処理は
１サイクルを例えば３時間とし、曝気工程が約２時間、
嫌気工程が約１時間、処理液の引抜と被処理液の導入が
それぞれ約１０分間程度とされる。そして槽内液の全量
をＱとすると、被処理液の導入量は約Ｑ／（８〜１
０）、処理液の引抜量はＱ／（３〜４）、返送汚泥量は
Ｑ／（４〜５）程度とされる。
【００４２】中継槽２に取出された処理液はここで一時
的に貯留したのち、ポンプＰ7によりＵＦ原水槽３に移
送し、ここで固液分離するとともにＵＦ膜処理に供され
る。すなわちＵＦ原水槽３で貯留中の脱窒処理液をポン
プＰ8を駆動して加圧することにより、循環液路１８ａ
からＵＦ膜装置４の濃縮液室４ｂに供給してＵＦ膜４ａ
を通して透過液を透過液室４ｃに透過させる。
的に貯留したのち、ポンプＰ7によりＵＦ原水槽３に移
送し、ここで固液分離するとともにＵＦ膜処理に供され
る。すなわちＵＦ原水槽３で貯留中の脱窒処理液をポン
プＰ8を駆動して加圧することにより、循環液路１８ａ
からＵＦ膜装置４の濃縮液室４ｂに供給してＵＦ膜４ａ
を通して透過液を透過液室４ｃに透過させる。
【００４３】濃縮液室４ｂの濃縮液は循環液路１８ｂか
らＵＦ原水槽３に循環する。透過液は最終処理水として
処理水路１９から取出される。ＵＦ原水槽３内の濃縮液
はポンプＰ2により返送汚泥路８から処理槽１に返送さ
れ、余剰分は余剰汚泥として余剰汚泥路２０から排出さ
れる。
らＵＦ原水槽３に循環する。透過液は最終処理水として
処理水路１９から取出される。ＵＦ原水槽３内の濃縮液
はポンプＰ2により返送汚泥路８から処理槽１に返送さ
れ、余剰分は余剰汚泥として余剰汚泥路２０から排出さ
れる。
【００４４】上記の処理において中継槽２およびＵＦ原
水槽３では処理液が生物汚泥を含んだまま貯留されるた
め、汚泥の内生呼吸により低分子のＢＯＤ成分が溶出す
るが、これを基質として脱窒が行われ、残留する硝酸が
有効に利用されるとともに、処理水質も高くなる。また
残留槽内液６中の硝酸は被処理液と混合されたとき、被
処理液中の低分子ＢＯＤ成分を基質として脱窒される。
水槽３では処理液が生物汚泥を含んだまま貯留されるた
め、汚泥の内生呼吸により低分子のＢＯＤ成分が溶出す
るが、これを基質として脱窒が行われ、残留する硝酸が
有効に利用されるとともに、処理水質も高くなる。また
残留槽内液６中の硝酸は被処理液と混合されたとき、被
処理液中の低分子ＢＯＤ成分を基質として脱窒される。
【００４５】このように上記の処理では、内生呼吸によ
り生成する低分子ＢＯＤ成分または被処理液中に存在す
る低分子ＢＯＤ成分を基質として利用できるため、基質
の添加量を少なくして、低コストでの処理が可能にな
る。
り生成する低分子ＢＯＤ成分または被処理液中に存在す
る低分子ＢＯＤ成分を基質として利用できるため、基質
の添加量を少なくして、低コストでの処理が可能にな
る。
【００４６】サイクル終了時の残留硝酸濃度の好ましい
値はそれぞれの処理系によって異なるので、各系につい
て実験的に好ましい値を求め、それに対応するサイクル
終了時のＯＲＰ値Ａまたは最低ＯＲＰ値Ｂを図３または
図４により設定することにより、それぞれの処理系に適
した処理が可能になる。
値はそれぞれの処理系によって異なるので、各系につい
て実験的に好ましい値を求め、それに対応するサイクル
終了時のＯＲＰ値Ａまたは最低ＯＲＰ値Ｂを図３または
図４により設定することにより、それぞれの処理系に適
した処理が可能になる。
【００４７】
【発明の効果】本発明によれば、サイクル終了時のＯＲ
Ｐ値またはサイクル中の最低ＯＲＰ値により基質添加量
を制御するようにしたので、生物汚泥の内生呼吸により
生成する低分子のＢＯＤ成分あるいは被処理液中に含ま
れる低分子のＢＯＤ成分を利用して脱窒を行うことがで
き、これにより脱窒に必要な基質の添加量を少なくし
て、処理コストを低下させる。
Ｐ値またはサイクル中の最低ＯＲＰ値により基質添加量
を制御するようにしたので、生物汚泥の内生呼吸により
生成する低分子のＢＯＤ成分あるいは被処理液中に含ま
れる低分子のＢＯＤ成分を利用して脱窒を行うことがで
き、これにより脱窒に必要な基質の添加量を少なくし
て、処理コストを低下させる。
【図１】実施形態の硝化脱窒方法を示すブロック図であ
る。
る。
【図２】図１の処理のタイミング図である。
【図３】サイクル終了時のＯＲＰ値と残留硝酸濃度の関
係図である。
係図である。
【図４】サイクル中の最低ＯＲＰ値と残留硝酸濃度の関
係図である。
係図である。
１ 処理槽 ２ 中継槽 ３ ＵＦ原水槽 ４ ＵＦ膜装置 ５ 演算装置 ６ 槽内液 ７ 被処理液路 ８ 返送汚泥路 ９ アルカリ注入路 １０ 基質導入路 １１ 処理液路 １２、１８ａ、１８ｂ 循環液路 １３ インジェクタ １４ 空気導入路 １５ ＯＲＰ計 １６ ＤＯ計 １７ 移送路 １９ 処理水路 ２０ 余剰汚泥路 Ｐ1、Ｐ2… ポンプ Ｖ1 弁
Claims (1)
- 【請求項１】 窒素含有排液を処理槽に導入して生物汚
泥と混合する工程と、 槽内液を曝気して硝化および脱窒を同時に行う曝気工程
と、 曝気を停止するとともに処理槽に基質を導入して嫌気状
態で脱窒を行う嫌気工程と、 槽内液の一部を処理液として排出する工程とを含むサイ
クルを繰返す方法において、 サイクル終了時のＯＲＰ値またはサイクル中の最低ＯＲ
Ｐ値が設定値より低い場合は次のサイクルの基質添加量
を減少させ、サイクル中の最低ＯＲＰ値が設定値より高
い場合は基質添加量を増加させるように制御することを
特徴とする硝化脱窒方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32928395A JP3837766B2 (ja) | 1995-12-18 | 1995-12-18 | 硝化脱窒方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32928395A JP3837766B2 (ja) | 1995-12-18 | 1995-12-18 | 硝化脱窒方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09164399A true JPH09164399A (ja) | 1997-06-24 |
| JP3837766B2 JP3837766B2 (ja) | 2006-10-25 |
Family
ID=18219728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32928395A Expired - Fee Related JP3837766B2 (ja) | 1995-12-18 | 1995-12-18 | 硝化脱窒方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3837766B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4564204B2 (ja) * | 2001-05-31 | 2010-10-20 | 株式会社東芝 | 廃水処理装置の廃水処理方法 |
| WO2014199500A1 (ja) * | 2013-06-13 | 2014-12-18 | 三菱重工メカトロシステムズ株式会社 | 廃水の処理方法 |
| WO2017086267A1 (ja) * | 2015-11-18 | 2017-05-26 | 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 | 膜モジュール及び水処理システム |
-
1995
- 1995-12-18 JP JP32928395A patent/JP3837766B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4564204B2 (ja) * | 2001-05-31 | 2010-10-20 | 株式会社東芝 | 廃水処理装置の廃水処理方法 |
| WO2014199500A1 (ja) * | 2013-06-13 | 2014-12-18 | 三菱重工メカトロシステムズ株式会社 | 廃水の処理方法 |
| WO2014200056A1 (ja) * | 2013-06-13 | 2014-12-18 | 三菱重工メカトロシステムズ株式会社 | 廃水の処理方法、および廃水処理システム |
| WO2017086267A1 (ja) * | 2015-11-18 | 2017-05-26 | 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 | 膜モジュール及び水処理システム |
| JP2017094229A (ja) * | 2015-11-18 | 2017-06-01 | 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 | 膜モジュール及び水処理システム |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3837766B2 (ja) | 2006-10-25 |
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