JPH09314186A - 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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JPH09314186A
JPH09314186A JP8136973A JP13697396A JPH09314186A JP H09314186 A JPH09314186 A JP H09314186A JP 8136973 A JP8136973 A JP 8136973A JP 13697396 A JP13697396 A JP 13697396A JP H09314186 A JPH09314186 A JP H09314186A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アンモニア含有汚水を高度に浄化する技術、
特に窒素成分を著しく高い除去率で除去可能な技術を提
供する。 【解決手段】 アンモニア性窒素を含有する有機性排水
を生物学的硝化部からの循環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硝化部に循
環させるとともに、他部を固液分離した後、粒状ゼオラ
イト充填槽に供給してアンモニアを吸着除去し、該アン
モニア吸着ゼオライトを該粒状ゼオライトに付着させた
硝化菌によって生物学的に再生し、その再生廃水を前記
生物学的脱窒素部に供給することを特徴とする有機性排
水の窒素除去方法。

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著しく高い除去率で除去可能な新技
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硝化液循環型生物学的硝化脱窒
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80%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が10mg/リットル
程度残留するという問題点がある。従ってこの方法では
窒素除去率を90%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極めて不十分で
あった。またアンモニアの化学的除去法としてゼオライ
トによる選択的イオン交換吸着法が公知であり、下水を
生物学的硝化脱窒素が行なわれない通常の活性汚泥法で
処理した後、ゼオライトでアンモニアを吸着除去する方
法が過去に検討されているが、ゼオライトのアンモニア
吸着容量が非常に少なく頻繁な再生が必要であるほか塩
化ナトリウム、アンモニアを高濃度に含む再生廃液が多
量に発生し、この処分も極めて困難であった。そのため
実用化された例は無かった。このような背景から本発明
者は先に生物学的硝化脱窒素法とゼオライト吸着法を結
合した新技術を特開平8−52494公報にて提示し
た。しかし、この技術もゼオライトの再生廃液の処分に
難点があり高濃度の塩化ナトリウム、アンモニアを含ん
だ再生廃液が発生するため合理的に処分できなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、特開平8−
52494公報に記載の技術の欠点を解決することを課
題とするものであり、ゼオライトの新規再生法及び再生
廃液の合理的な処分法を提供するものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は、生物学的脱
窒素法のプロセス構成を変革してゼオライトによる選択
的イオン交換法、再生法を新規な態様で統合することに
より上記課題を達成できることを見いだした。すなわち
上記の課題は以下の発明により達成することができた。 (1)アンモニア性窒素を含有する有機性排水を生物学
的硝化脱からの循環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硝化部に循環させる
とともに、他部を固液分離したのち粒状ゼオライト充填
槽に供給してアンモニアを吸着除去し、該アンモニア吸
着ゼオライトを該粒状ゼオライトに付着させた硝化菌に
よって生物学的に再生し、その再生廃水を前記生物学的
脱窒素部に供給することを特徴とする有機性汚水の窒素
高度除去方法。 (2)ゼオライトの再生時にゼオライト吸着処理水を通
水しながら、ゼオライト充填層の下部から酸素含有ガス
を曝気し、再生排水を前記生物学的脱窒素部に供給する
ことを特徴とする上記有機性汚水の窒素高度除去方法。 (3)前記生物学的脱窒素部からの流出スラリの固液分
離工程が沈殿法であって、該沈殿槽流出水中のSSを前
記粒状ゼオライト充填槽でろ過除去することを特徴とす
る上記有機性汚水の窒素高度除去方法。 本発明にいう「ゼオライト」とはゼオライト、モルデナ
イト、クリノプチライト、合成ゼオライトなどのゼオラ
イト系鉱物であることが好ましい。他にも、アンモニア
に対する選択的イオン交換能を有するものであれば使用
できる。
【0005】
【発明の実施の形態】従来の生物学的脱窒素法は処理水
にアンモニアを残留させないことを基本的考え方として
いるため硝化部からの流出スラリを沈殿槽に導き硝酸性
窒素を含む処理水を得ることを必須としている。これに
対し本発明は本発明者の先願で示したように、脱窒素部
から流出スラリを沈殿槽に導き、アンモニアを意図的に
残留させた処理水を得て、これを粒状ゼオライト充填槽
に供給しアンモニアを選択的イオン交換吸着して除去
し、アンモニアおよび硝酸性窒素の両者が高度に除去さ
れた処理水を得る。ゼオライトへの原水通水速度は下水
処理に適用する場合SV3〜30(1/H)、好ましく
はSV6〜10(1/H)とするのがよい。
【0006】なお、脱窒素槽流出液にBODが少量残留
する場合には、脱窒素部の後段に短時間の曝気槽を設け
ればよい。このようにして運転を続けると、ゼオライト
のアンモニア吸着量が飽和するので、この時点で通水を
止め粒状ゼオライトの生物学的再生を行なう。生物再生
法として種々な方法を検討した結果、次のように行なう
ことによって効果的に粒状ゼオライトを生物再生できる
ことを見いだした。すなわち、原水(沈殿池越流水)の
通水を止め、図1のようにゼオライト充填槽処理水の一
部をゼオライト層に通水(SV1〜2程度が好ましい)
しながら、ゼオライト充填層の下部から酸素含有ガス
(空気、酸素、酸素富化空気のいずれか)を曝気する。
この結果ゼオライトの表面に硝化菌が自然増殖して固定
化される。この硝化菌によってゼオライトに吸着された
アンモニアが次の反応によって硝酸性窒素に酸化され
る。 NH4 + + 2O2 → NO3 - + 2H+ + H
2
【0007】生成した硝酸性窒素はゼオライトへの吸着
性を持たないので、ゼオライトから脱離し液側移行し、
ゼオライトが再生される。ゼオライト充填層は図1のよ
うに2系列用意しておき、ゼオライトの生物再生中は原
水をもう一方のゼオライト充填層に通水しアンモニアを
吸着除去するようにする。なお、ゼオライトへの硝化菌
の付着を促進し生物再生がスタートアップ時から円滑に
進むようにするためには次の方法が推薦できる。すなわ
ち運転当初に原水を通水しながらゼオライト充填層の下
部から酸素含有ガスを曝気すると、所要時間経過後にゼ
オライト表面に硝化菌が高濃度に固定化される。この状
態になってから曝気を止め、原水を通水するとアンモニ
アのゼオライトへの吸着が行なわれ、かつゼオライトの
生物再生時に速やかに硝化反応が進むことが認められ
た。
【0008】ゼオライト生物再生の所要時間は本発明者
の実験によれば、ゼオライトのアンモニアの吸着量によ
って変化し、再生を開始する時点のゼオライトのアンモ
ニア吸着量が多いほど当然、再生時間は長くなるが、ア
ンモニア吸着量が5〜10mgN/g,zeolite の場合
12〜24時間程度で十分な再生が可能であることが認
められた。このほかの本発明の他の実施態様として次の
ような方法が挙げられる。 生物処理工程の硝化部、または脱窒素部に粒状グル
などの微生物付着担体を共存させ硝化速度、脱窒素速度
を向上させる方法。 生物処理工程の脱窒素槽の前に嫌気槽を追加し、原
水と返送汚泥を嫌気槽に供給したのち図1の脱窒素槽に
流入させる構成とし生物脱リンを生起させる方法。 生物処理槽に凝集剤を添加して、リンを凝集除去す
る方法。
【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、本発明はこれらに限定されるものではない。図
1の工程にしたがって下水(平均水質を表1に示す)を
対象に本発明の実証試験を行なった。粒状ゼオライトに
はジ−クライト工業(株)の製品である山形県産出天然
粒状ゼオライト(平均粒径2〜3mm)を使用した。試
験条件を表2に示した。
【0010】表1 水温 24度 pH 7.2 SS 120mg/リットル BOD 110mg/リットル T−N 35mg/リットル NH3 −N 27mg/リットル
【0011】 表2 下水処理量 24リットル/d 脱窒素部容積 3リットル 硝化部容積 4リットル 硝化部への脱窒素スラリ循環量 72リットル/d 活性汚泥MLSS濃度 3000〜3500mg/リットル 沈殿槽水面積負荷 25mm/min 粒状ゼオライト通水速度(SV) 6リットル/H 再生サイクル 3日に一回
【0012】実験の結果、処理が定常状態になってから
のゼオライト槽流出水の水質は表3のように高度に窒素
が除去されており、T−N2mg/リットル以下が安定
して得られた。
【0013】表3 SS 1〜2mg/リットル BOD 2〜3mg/リットル T−N 2.0mg/リットル NH3 −N 0.3〜0.4mg/リットル NOX −N 0.1〜0.3mg/リットル
【0014】
【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。 1.生物学的硝化脱窒素技術とゼオライトによる選択的
イオン交換反応を新規な態様で結合し、かつ粒状ゼオラ
イトを新規な生物再生法によって再生し、再生排水を生
物学的脱窒素部で処分するようにしたので、処理水にア
ンモニア性窒素、硝酸性窒素が極めて微量しか残留せず
高度の窒素除去率が安定して得られる。 2.ゼオライトを生物学的に再生できるのでゼオライト
の再生薬剤(食塩水など)不要である。従って、再生廃
液の処分も簡単である。 3.ゼオライト充填槽でSSろ過も同時に行なえるので
相乗的効果がある。
【簡単な図面の説明】
【図1】本発明の方法の工程図である。
【符号の説明】
1 原水 2 硝化槽 3 流出スラリ 4 脱窒素槽 5 脱窒素スラリ 6 脱窒素スラリ5の残部 7 沈殿槽 8 流出水 9 分離汚泥 10 返送汚泥 11 ゼオライト槽 12 処理水 13 有機性汚水 14 ゼオライト槽 15 生物再生排水

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アンモニア性窒素を含有する有機性排水
    を生物学的硝化部からの循環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硝化部に循
    環させるとともに、他部を固液分離した後、粒状ゼオラ
    イト充填槽に供給してアンモニアを吸着除去し、該アン
    モニア吸着ゼオライトを該粒状ゼオライトに付着させた
    硝化菌によって生物学的に再生し、その再生廃水を前記
    生物学的脱窒素部に供給す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】 ゼオライトの再生時にゼオライト吸着処
    理水を通水しながら、ゼオライト充填層の下部から酸素
    含有ガスを曝気し、再生排水を前記生物学的脱窒素部に
    供給す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。
  3. 【請求項3】 前記生物学的脱窒素部からの流出スラリ
    の固液分離工程が沈殿法であって、該沈殿槽流出水中の
    SSを前記粒状ゼオライト充填槽でろ過除去することを
    特徴とする請求項1又は2に記載の有機性汚水の窒素除
    去方法。
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