JPH1015591A - 排水の高度処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高濃度のＢＯＤ成分、アンモニア態窒素、硝
酸態窒素等の窒素成分、各種水溶性リン酸塩等のリン成
分等を含有する排水を連続的に効果的に処理する方法を
提供すること。 【解決手段】 高ＢＯＤ成分、窒素成分、リン成分等を
含む排水を、少なくともアンモニア態窒素をストリッピ
ングする工程（１）、硝酸態窒素を生物学的に処理する
工程（２）、ＢＯＤ成分及び／または有機態窒素を活性
汚泥処理により分解する工程（３）、アンモニア態窒素
成分を化学酸化処理する工程（４）及びリン成分を凝集
沈澱させる工程（５）を含む工程で処理することを特徴
とする排水の高度処理方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は高濃度のＢＯＤ成
分、アンモニア態窒素、硝酸態窒素等の窒素成分、水溶
性リン酸塩等のリン成分を含有する排水の高度処理方法
に関し、更に詳細には、複数の処理工程を経ることによ
って下水や河川に放流可能なレベルにまで上記の各成分
の含有量を低減することができる排水の高度処理方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から高ＢＯＤ濃度の廃液の海洋投棄
は認められており、かかる廃液の処分の多くは海洋投棄
処分に依存していた。しかしながら、廃棄物、その他の
投棄による海洋汚染に関するロンドン条約により１９９
６年の１月からは海洋投棄は禁止され、廃液中のＢＯ
Ｄ、Ｔ−Ｎ（全窒素）及びＴ−Ｐ（全リン）の各濃度を
それぞれ規定濃度以下に低減させ、下水や河川に放流す
ることが義務づけられることとなった。

【０００３】排水中のＢＯＤ成分、窒素成分及びリン成
分等を個別に処理し、これらの成分を排水から除去乃至
は低減させる方法は、従来から種々検討され、実施され
ているが、それぞれの方法を組み合わせて連続的に、且
つ効率的に処理する方法は殆んど未検討の状態である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような背景下に、
従来海洋投棄されていた廃液等の排水を、連続処理して
ＢＯＤ、Ｔ−Ｎ及びＴ−Ｐを規定水準以下に除去乃至低
減させる方法の開発が急務となってきた。従って、本発
明の目的は、高濃度のＢＯＤ成分、アンモニア態窒素、
硝酸態窒素、有機態窒素等の窒素成分、各種水溶性リン
酸塩等のリン成分等を含有する排水を連続的に処理する
方法を提供することである。本発明者等は鋭意検討した
結果、特定の処理方法を組み合わせることによって、上
記排水の効率的な処理が可能であるだけでなく、装置の
コンパクト化によって設置面積も少なくて済む方法を見
い出すに至った。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的は以下の本発
明によって達せられる。即ち、本発明は、高ＢＯＤ成
分、窒素成分、リン成分等を含む排水を、少なくともア
ンモニア態窒素をストリッピングする工程（１）、硝酸
態窒素を生物学的に処理する工程（２）、ＢＯＤ及び／
又は有機態窒素を活性汚泥処理する工程（３）、アンモ
ニア態窒素を化学酸化処理する工程（４）及びリン成分
を凝集沈澱させる工程（５）を含む工程で処理すること
を特徴とする排水の高度処理方法である。

【０００６】

【発明の実施形態】以下に発明の実施の形態を挙げて本
発明を詳細に説明する。本発明に適用可能な排水は特に
制限されず、高濃度のＢＯＤ成分、窒素成分、リン成分
等を含有する排水であればいずれも処理可能である。
又、本発明方法で処理する前に、被処理排水の中和処
理、固形分の除去等の前処理は、必要に応じて適宜実施
することが望ましい。本発明の特徴は、排水を少なくと
も上記の工程（１）〜（５）の工程を含む工程で処理す
ることであるが、被処理排水の水質に従って、上記の各
工程の順序を任意に変えて行うことができることであ
る。

【０００７】先ず、本発明の各工程について、排水を工
程（１）から工程（５）までを番号順に処理する場合を
例に以下に簡単に説明する。工程（１）は、排水中のア
ンモニア態窒素をアンモニアとしてストリッピングによ
って除去する工程である。工程（２）は、ストリッピン
グで除去されない硝酸態窒素を活性汚泥によって嫌気処
理して窒素ガスに分解する工程である。工程（３）で
は、活性汚泥で好気処理して有機態窒素及びＢＯＤが分
解される。工程（４）は、工程（３）で生成したアンモ
ニア態窒素を酸化して窒素ガスとして除去する工程であ
る。本工程を実施することによって、凝集沈澱ができな
い亜リン酸、次亜リン酸及びこれらの塩の凝集沈澱が容
易となる。工程（５）では、以上の工程で除去されない
リン成分を、凝集剤を添加して凝集及び沈殿させて除去
する。以上の工程で処理された排水（処理済水）は、そ
の汚濁成分が低減されているので下水又は河川に放流す
ることができるが、河川に放流する場合には処理済水中
の汚濁成分濃度に注意して、必要に応じて活性炭処理等
を施した後に河川に放流することが好ましい。

【０００８】次に各工程について、アンモニア態窒素、
硝酸態窒素、ＢＯＤ成分及びリン成分を含む排水（原
水）を、工程（１）〜（５）を番号順に経て処理する本
発明の一例を示す図１の流れ図に従って詳細に説明す
る。 （１）アンモニアストリッピング工程 排水中のアンモニア態窒素の除去効率を高めるために、
排水は苛性ソーダ等でｐＨをアルカリ性に、好ましくは
１０〜１２に調整される。排水のｐＨがこの範囲にある
場合には、排水は中和前処理を行わずにそのまま使用可
能である。アルカリ性にｐＨ調整された排水は、ストリ
ッピング塔（カラム）に供給され、水蒸気、加熱空気等
で更に加熱されてアンモニアガスをストリッピングす
る。ストリッピング温度は、排水中のアンモニアの濃度
によって差異はあるが、好ましくは６０〜１００℃であ
る。本工程で使用される好ましいストリッピングカラム
は、棚段塔や充填塔であるが、アンモニアガスが効率よ
くストリッピングされるカラムであれば特に限定されな
い。又、カラムの操作条件も特に限定されない。

【０００９】ストリッピングされたアンモニアガスは、
通常、中和処理あるいは酸化処理されるが、中和物の処
理の問題もなく、窒素ガスとして大気中に放出できる酸
化処理が好ましい。アンモニアガスの酸化処理方法とし
ては、白金、ロジウム等の公知の酸化触媒の存在下にア
ンモニアガスを窒素ガスと水に酸化分解する方法があ
る。好ましい酸化温度は、２５０〜４００℃である。他
の酸化処理方法としてボイラーで燃焼させる方法もあ
る。

【００１０】一方、ストリッピング処理された排水は次
の硝酸態窒素の除去工程に送られるが、通常、熱交換機
で新たにストリッピング処理される排水（原水）と熱交
換されてから、次工程に送られる。アンモニア態窒素
は、生物学的に好気条件下に硝化菌で硝酸態窒素に分解
させ、更に嫌気条件下に脱窒素菌によって窒素ガスに分
解させる方法が一般的であるが、処理の確実性及び曝気
槽等の設置に要する敷地面積も大きく、好ましい方法と
は言えない。しかしながら、本工程におけるストリッピ
ングによってアンモニア態窒素は実質的に全量除去可能
である。又、ストリッピングカラムの設置も少ない面積
で済む利点も大きい。

【００１１】（２）硝酸態窒素の生物学的処理工程 アンモニア態窒素が除去された排水は、本工程で嫌気条
件下、脱窒菌で生物学的に処理されて窒素ガスとして大
気中に放出される。嫌気的脱窒処理には、従来公知の生
物学的嫌気的処理法はいずれも使用可能であるが、設置
面積が少なくて済み、更に、汚泥の高濃度化によって高
負荷運転が可能な流動床型嫌気性水処理装置（上向流式
スラッジブランケット型装置等）を使用する方法が好ま
しい。処理に際して排水のｐＨは６．０〜８．５に調整
される。尚、本工程では、排水が高塩濃度の排水であっ
ても、安定且つ効率的に硝酸態窒素の除去が可能であ
る。

【００１２】流動床型嫌気性水処理装置の一例を図２に
示す。１は脱窒素槽である。被処理排水は、原水流入管
２より原水受入部３に送られ、攪拌機軸兼原水流下管４
を経て脱窒素槽内に供給される。攪拌機軸４の下部には
被処理排水及び脱窒素槽内の沈降してくる汚泥を上向流
として脱窒素槽内を上昇させるタービン羽根５が、更に
その上部には汚泥攪拌用パドル翼６が取り付けられてい
る。この攪拌機軸４は可変攪拌機７によって回転する。
処理された排水は、処理水集水部８に上昇し、処理水出
口９から排出される。１０はサンプリング管、１１は汚
泥排泥口、１２はドレン排出口及び１３は脱窒素槽１を
固定する架台である。

【００１３】この装置で処理する排水中にＣａ^２＋が含
まれている場合には、以下に説明するように、槽内で生
成するＣａＣＯ₃を核として脱窒素汚泥が造粒化し、処
理効率が高められるので特に好ましい方法である。尚、
Ｃａ^２＋が、被処理排水中に含有されていない場合に
は、被処理排水中にＣａ^２＋源となる物質を添加するこ
とで高効率処理が可能である。排水中のＣａ^２＋の量は
少なくとも５００ｍｇ／ｌである。

【００１４】即ち、被処理排水は、原水流下管４を経て
脱窒素槽１の下部に供給され、タービン羽根５の回転に
よって上向流となって脱窒素槽１内を上昇し、該槽内の
脱窒素汚泥と接触する。被処理排水中の溶存炭酸ガス
は、Ｃａ^２＋と反応してＣａＣＯ_３を生成する。脱窒素
汚泥は、生成したＣａＣＯ_３を核として造粒化され、こ
の造粒された脱窒素汚泥によって硝酸性窒素は脱窒素化
されて窒素ガスを生じる。

【００１５】造粒された脱窒汚泥は高密度である為、硝
酸態窒素の脱窒素化によって生じた窒素ガスによる汚泥
の脱窒素槽の上部への浮上は防止され、汚泥は脱窒素槽
内に留まり、硝酸態窒素の脱窒素化を行う。

【００１６】脱窒素槽内の脱窒素汚泥は、攪拌下に被処
理排水と接触するが、攪拌は、攪拌機軸４に取り付けた
攪拌パドル翼６により行われる。脱窒素汚泥の造粒化を
促進する好ましい攪拌条件は、攪拌翼の先端の周速度が
３〜３０ｃｍ／ｓｅｃの範囲である。

【００１７】被処理排水は装置の下部に直接供給しても
よく、被処理排水を上向流とする手段もタービン羽根の
回転以外の方法、例えば、ポンプによる被処理排水の供
給等の手段であってもよい。排水は、０．４〜３．０ｍ
／ｈｒの上向流となるように流入速度を調整して供給
し、脱窒素汚泥と接触させることが好ましい。又、脱窒
素汚泥の攪拌も、攪拌翼の先端の周速度が前記の範囲と
なることを除けば、攪拌翼の形状、形式や枚数等は特に
制限されない。

【００１８】脱窒素槽内の初期種脱窒汚泥濃度（ＭＬＳ
Ｓ）は、通常５，０００〜１５，０００ｍｇ／ｌであ
る。汚泥は、該槽底部に一部は沈降するが、被処理排水
の上向流と共に上昇する。攪拌下の汚泥と被処理排水
は、両者の接触によって被処理排水は脱窒素化等の処理
を受け、処理された被処理排水は該槽上部の処理水集水
部に上昇し、処理水出口から硝酸性窒素等が除去された
処理済水として次工程に送られる。

【００１９】本工程では硝酸態窒素は除去され、その結
果ＢＯＤ成分も減少するが、有機態窒素は除去乃至低減
されないので、次工程でこれらの成分の除去乃至低減処
理を行う。

【００２０】（３）活性汚泥処理工程 本工程で排水中に残存するＢＯＤ成分や有機態窒素の分
解処理を行う。処理には従来公知の好気的活性汚泥処理
法がいずれも使用可能であり、完全混合型曝気槽での処
理が代表的であるが、バルキングの発生を回避すること
は困難である。バルキングを防止し、塩濃度の高い条件
下でも安定、且つ効率的にＢＯＤ成分及びＣＯＤ成分が
処理できる下記の処理方法が特に適している。

【００２１】即ち、直列に連結された複数個の曝気槽或
いは複数個の区画に仕切られた曝気槽に排水を供給し、
排水が流入側の曝気槽から順次出口側の曝気槽に移行す
るにつれて、排水のＢＯＤが順次段階的に減少するよう
に処理する方法である。

【００２２】曝気槽の容量は、処理する排水量や排水中
のＢＯＤ成分濃度等に従って適宜選択することが出来、
特に限定されない。曝気槽の容量は、全ての曝気槽が同
一の容量であっても、異なる容量であっても、又、同じ
容量と異なる容量のものが混在するもの等であっても構
わない。直列に連結する曝気槽の数は、少なくとも２槽
以上であり、処理排水量が多くなる程多数連結すること
が望ましい。２槽未満ではバルキング防止は困難であ
る。好ましくは３〜１０槽である。

【００２３】曝気槽は、従来公知のいずれの曝気槽も使
用することができ、特に限定されないが、設置面積が少
なくて済み、且つそれ自体バルキング防止効果を有する
井戸型の曝気槽である深槽型曝気槽が好ましい曝気槽と
して挙げられる。

【００２４】深槽型曝気槽は、底部を有する外円筒とそ
の内部に設けられた上下開放端を有する内円筒からな
り、内円筒（下降部）上端部から導入された排水及び活
性汚泥は円筒内を下降し、下端部に達した排水と活性汚
泥の混合液は両円筒の隙間（上昇部）を上昇し、更に、
下降・上昇を繰り返す循環流が形成されるように下降部
及び上昇部に空気を送り、循環流が形成された後は下降
部にのみ空気を供給して曝気を行うことによって排水の
処理が行われる。この方式によれば活性汚泥による有機
物の処理速度が速く、バルキングが防止される利点もあ
る。

【００２５】本発明で深槽型曝気槽を使用する場合に
は、基本的構造は前記と同じであるが、深さは、処理す
る排水の量や排水中のＢＯＤ成分濃度等により相違し、
適宜決定すればよく、特に限定されない。例えば、２０
〜１００ｍ程度である。

【００２６】次に、曝気槽間のＢＯＤ成分濃度差は、排
水中のＢＯＤ成分濃度が最初の曝気槽と次の曝気槽にお
いて、原排水中のＢＯＤ成分濃度が８０〜９５重量％減
少する（処理後のＢＯＤ成分濃度が原排水のＢＯＤ成分
濃度の２０〜５重量％となる）ように処理することが好
ましい。又、３槽目以後の曝気槽においては、沈澱槽か
ら排出される処理済水のＢＯＤ濃度が所定の濃度となる
ようにＢＯＤ成分濃度を順次段階的に減少させればよい
が、いずれの曝気槽においてもＢＯＤ成分濃度が前段の
曝気槽における濃度の５０重量％以下になるように処理
することが好ましい。

【００２７】上記のようなＢＯＤ成分の濃度勾配を最初
〜最後の曝気槽間に設ける方法は、特に限定されない
が、例えば、曝気槽間に活性汚泥濃度差を設ける方法、
各曝気槽の活性汚泥濃度は通常の活性汚泥法における場
合と同じであるが、各曝気槽における排水の滞留時間
（処理時間）を変える方法、活性汚泥濃度差と滞留時間
差を組み合わせる方法等が挙げられる。

【００２８】活性汚泥濃度差を設ける方法としては、例
えば、３槽以上の曝気槽を連結する場合、最初の曝気槽
には３槽目以後の最後の曝気槽の混合液を返送し、沈澱
槽からの返送汚泥を２番目の曝気槽に返送し、最初の曝
気槽の活性汚泥濃度（ＭＬＳＳ）を１００〜１０００ｍ
ｇ／ｌに維持する方法が特に好ましい方法として挙げら
れるが、沈澱槽からの返送汚泥の一部を最初の曝気槽
に、残りを２番目の曝気槽に返送する方法によっても同
じ効果を得ることが出来る。

【００２９】滞留時間を変える方法としは、例えば、最
初と次の曝気槽の容量を曝気槽全体の容量の１／１０づ
つにする方法等が挙げられるが、この方法でも必要なＢ
ＯＤ濃度勾配を設けることが出来る。

【００３０】処理され最後の曝気槽から出る排水は沈澱
槽に送られ、ここで活性汚泥と上澄み水に分離され、上
澄み水は次の工程に送られる。活性汚泥は一部は返送汚
泥として曝気槽に返送される。尚、排水が生物難分解性
の有機物を含んでいる場合には、処理水を更に化学酸化
法等の他の処理方法を用いて処理することによって、Ｂ
ＯＤ成分濃度を所定の濃度に減少させることができる。
本工程での処理によって、有機態窒素はアンモニア性窒
素に分解され、次工程で除去される。

【００３１】（４）アンモニア態窒素の酸化除去工程 本工程では前の工程で生成したアンモニア態窒素を酸化
処理し、窒素ガスとして大気中に放出する。酸化処理法
としては、酸化剤による処理と、光酸化或いはオゾン酸
化のような酸化剤によらない処理とがあるが、アンモニ
ア態窒素を窒素ガスに酸化することができる酸化処理法
であればいずれも使用可能である。

【００３２】酸化剤を使用する酸化処理法の代表例は、
過酸化水素等の酸化剤と鉄イオン等の金属イオンを使用
する従来公知の化学酸化法（フェントン法）による酸化
処理である。酸化剤としては、例えば、過酸化水素、次
亜塩素酸ナトリウム、過酸化カルシウム、過硫酸アンモ
ニウム、アルキルヒドロペルオキシド、過酸エステル、
過酸化ジアルキル又はジアシル等が使用されるが、コス
トや副生成物等の点からみて過酸化水素が最も好まし
い。金属イオンとしては、鉄、チタン、セリウム、銅、
マンガン、コバルト、バナジウム、クロム、鉛のイオン
等が使用され、これらの金属、金属酸化物、金属塩、錯
体等いずれの形態でもよい。特に好ましいものは、第１
鉄イオン（通常ＦｅＳＯ_４・７Ｈ_２Ｏが使用される）で
ある。

【００３３】過酸化水素の使用量は、通常、酸素として
（as O）１０〜７００ｍｇ／ｌの範囲であり、第１鉄イ
オンの使用量は、通常、鉄として（as Fe）３０〜１２
００ｍｇ／ｌの範囲である。酸化処理は、通常、５〜７
０℃で、５〜６０分間程度で行われる。排水のｐＨは、
約２〜４に調整して行うのが一般的である。

【００３４】他の化学酸化法による処理は、酸化剤とし
て次亜塩素酸塩を用いる方法である。次亜塩素酸塩とし
ては、例えば、次亜塩素酸のナトリウム、カリウム、カ
ルシウム等のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩等が
用いられるが、次亜塩素酸ナトリウムが最も代表的であ
る。次亜塩素酸塩による酸化処理は、排水のｐＨを苛性
ソーダ等のアルカリを添加して７〜９程度に調整し、５
〜７０℃で５〜６０分間程度で行われる。次亜塩素酸塩
の使用量は、有効塩素として２０〜１０００ｍｇ／ｌ程
度である。処理の確実性の点から、次亜塩素酸塩による
酸化処理が好ましい。本工程でアンモニア態窒素は酸化
されて窒素ガスとして大気中に放出される。

【００３５】排水（原水）中に有機態窒素が含まれてい
ない場合には本工程は省略できるが、原水中にリン成分
として下記の還元型リン成分が存在する場合には本工程
を省略した場合には次の工程（５）で還元型リン成分を
凝集及び沈殿させることはできない。従って、原水中に
有機態窒素が含まれていない場合でも、リン成分として
還元型リン成分が存在する場合には本工程は必要な工程
である。

【００３６】（５）リン成分の凝集沈澱工程 最後の工程は、残存するリン成分を凝集剤の添加によっ
て凝集沈殿させて除去する工程である。リン成分の除去
処理には活性汚泥法が従来から用いられているが、条件
による除去率の変動が激しく好ましい処理方法とはいい
難い。又、リン成分が正リン酸（オルトリン酸）の塩の
形で存在している場合には、水難溶性リン酸塩を形成す
る陽イオン性凝集剤を添加することによって沈澱除去が
可能であるが、リンが亜リン酸や次亜リン酸等の還元型
リン化合物の形で存在する場合には上記の所謂凝集処理
による除去は実質的に不可能である。

【００３７】しかしながら、本工程では処理すべき出発
排水（原水）中のリン成分が、亜リン酸や次亜リン酸等
及びそれらの塩であっても、前の工程で酸化処理される
ことによってこれらのリン成分を凝集剤の添加で凝集、
沈澱させることが可能でる。即ち、前工程の酸化処理に
よって、還元型リン（Ｈ_２ＰＯ^２−、ＨＰＯ₃ ^2- ）がオ
ルト型リン（ＰＯ₄ ^3- ）に酸化されているためと思われ
る。

【００３８】本工程の凝集処理は、凝集剤をリン成分含
有排水に添加することによってリン成分を凝集沈殿さ
せ、固形物として除去する工程である。凝集剤として
は、従来公知の陽イオン性の無機及び高分子凝集剤がい
ずれも使用可能であり、又、これらを併用することで更
に効果的処理が可能となる。無機凝集剤としては、硫酸
バン土、塩基性塩化アルミニウム（例えば、ポリ塩化ア
ルミＰＡＣ等）等が、高分子凝集剤としてはアクリルア
ミド系ポリマー、ポリエチレンイミン、ポリアミン・エ
ピクロリヒドリン縮合体、アルキルアミノエチルメタク
リレートコポリマー等が挙げられる。

【００３９】これらの凝集剤には、凝集効果が最大とな
る最適ｐＨ領域があるので、被処理排水のｐＨを使用す
る凝集剤に対して最適なｐＨにコントロールすることが
必要である。又、凝集剤の使用量は、特に限定されない
が、処理排水中のリン成分の濃度（Ｔ−Ｐ）によって異
なるが、処理後の排水中のリン成分の濃度が所定量（基
準値）以下となるような量で使用することが必要であ
る。

【００４０】凝集沈澱処理する方法としては、凝集と沈
降分離とを別々に行う方法、急速凝集沈澱装置（スラッ
ジブランケット型凝集沈澱装置、スラッジ循環型凝集沈
澱装置等）を用いて凝集と沈澱とを同時に行う方法、或
いは凝集させた後急速沈澱装置で沈殿させる方法等があ
るが、設置面積を少なくし、効率的沈殿が可能なことか
ら急速凝集沈澱装置や急速沈澱装置を使用する方法が好
適である。

【００４１】以上の各処理工程を経ることによって、排
水中のＢＯＤ、窒素、リンは所定の濃度以下に除去され
ており、処理済水は河川、或いは下水放流が可能であ
る。

【００４２】以上は工程（１）〜（５）を全て使用する
排水の処理についての説明であるが、排水（原水）の水
質によっては、水質に従って不要な工程を一つ或いはそ
れ以上省略することができる。必要ならば、本発明の工
程以外の工程、例えば、処理済水の活性炭処理等を組み
合わせることもできる。又、処理する工程の順序も工程
（１）〜（５）を番号順に行う必要はなく、排水の水質
に従って効率的に処理できる順序で各処理を行えばよ
く、工程の順序は限定されない。

【００４３】

【実施例】次にに実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明する。 実施例 表１に記載の水質の排水（原水）を下記の処理工程を順
に経て処理した。 （１）アンモニアストリッピング工程 ラッシヒリングを充填した充填塔用いて原水中のアンモ
ニアのストリッピングを行った。苛性ソーダでｐＨを１
０．５に調整した原水を８０℃に予熱（ストリッピング
開始以降はカラムから排出される処理排水を熱交換器に
通し、原水を予熱）し、２０〜３０ｍ／ｈｒのレートで
充填塔に供給し、１００℃でＬ／Ｇ比＝８〜１２でスト
リッピングを連続的に行った。

【００４４】ストリッピングカラムアウトの排水中には
アンモニアは検出されず、アンモニアの除去率は実質的
に１００％であった。ストリッピングされたアンモニア
ガスはボイラーで燃焼させた。カラムアウト排水中の平
均水質を後記の表５に示す。

【００４５】

【表１】

【００４６】（２）硝酸態窒素の生物学的処理工程 図３に示す嫌気式曝気装置（上向流式スラッジブランケ
ット型）を用いてストリッピングカラムからの排水の処
理を行った。ｐＨは７．５〜８．０に調整した。ガラス
製円筒反応器は、直径は８ｃｍ、直胴部の長さは７７ｃ
ｍ（容積は約４リットル）、沈澱部の長さは２６ｃｍ
（容積は約２．５リットル）である。反応器内の回転軸
には２枚のメッシュ状攪拌翼を４段に設置し、周速度が
１０ｃｍ／ｓｅｃとなるようにモーター（Ｍ）で回転さ
せる。

【００４７】原水タンク中の被処理排水は、ポンプ（Ｐ
_１）で反応器の下部に０．６ｍ／ｈｒの上向流となるよ
うに３６リットル／ｄａｙのレートで供給される。処理
され、沈澱部に上昇した処理済水はオーバーフローして
処理水槽に送られ、処理水槽の処理済水の一部はポンプ
（Ｐ_２）で反応器の下部に上記と同じ上向流となるよう
に供給される。

【００４８】脱窒素菌含有汚泥（君津富津終末処理場余
剰汚泥を使用）は、上記ストリッピングカラムから排出
される排水で充分に馴養させてから使用した。汚泥の初
期ＭＬＳＳ（混合液中の活性汚泥量）及びＶＳＳ（混合
液中の微生物量）は、それぞれ８０００ｍｇ／ｌ及び
６，４００ｍｇ／ｌに調整した。

【００４９】被処理水の上記装置による処理は、３０℃
で６０日間連続して行った。連続処理における平均ＭＬ
ＳＳ、平均ＶＳＳ、平均ＮＯ_３−Ｎの除去率、平均除去
ｇ−ＭＬＳＳ／ｄａｙ、平均除去ｇ−ＮＯ_３−Ｎ／ｇ−
ＶＳＳ／ｄａｙを表２に示す。処理後の排水の平均の水
質を表５に示す。

【００５０】

【表２】

【００５１】（３）生物学的ＢＯＤ分解処理 硝酸態窒素を除去した排水を複数の曝気槽を直列に連結
し、ＢＯＤを段階的に減少させる処理を行った

【００５２】本工程では、２個の５リットルの曝気槽
（曝気槽Ｉ、ＩＩ）と５０リットルの完全混合型の曝気
槽と２５リットルの沈澱槽からなる活性汚泥処理ベンチ
プラントを連結して行った。ＢＯＤ容積負荷０．６ｋｇ
−ＢＯＤ／ｍ^３・ｄａｙで処理を行った。処理１日目及
び２８日目の各曝気槽の活性汚泥濃度及びＢＯＤ濃度を
表３に、表４には本工程による処理１日目〜３５日目の
沈澱槽から排出される処理済水の平均のＳＳ、ＢＯＤ、
ＳＶ_３０及びＳＶＩを、表５に平均の水質を示す。本例
では、沈澱槽からの返送汚泥の全量を１槽目の曝気槽に
返送した。

【００５３】

【表３】

【００５４】

【表４】

【００５５】（４）酸化処理工程 前工程の沈澱槽からのアンモニア態窒素を含有する排水
を、次亜塩素酸ナトリウムを用いて酸化処理した。次亜
塩素酸ナトリウムによる処理は、排水のｐＨを８とし、
９６０リットル／ｄａｙで撹拌機付き５リットル容量の
反応槽に供給し、滞留時間（反応時間）が７．５分とな
るように流出量を調整し、有効塩素として１２００ｍｇ
／ｌの次亜塩素酸ナトリウムを含む水溶液を８リットル
／ｄａｙで添加して３５℃で行った。反応後の流出液を
上記と同容量の撹拌機付き反応槽に送り、亜硫酸ナトリ
ウム（Ｎａ_２ＳＯ_３）を連続添加して残留塩素を消去す
ると共に、曝気によって残存亜硫酸ナトリウムも消去さ
せた。処理後の平均の水質を表５に示す。

【００５６】（５）凝集・沈澱工程 酸化処理された排水中のリン成分を除去するために、排
水中に凝集剤を添加してリン成分の凝集・沈澱処理を行
った。容量が１０リットルの撹拌機付き反応槽を２個連
結し、最初の反応槽にｐＨを６．５〜７．０に調整し前
工程を経た排水を１９２０リットル／ｄａｙで供給し、
ポリ塩化アルミニウム（ＰＡＣ）をアルミとして２０ｍ
ｇ／ｌ含む水溶液を０．６リットル／ｄａｙで添加混合
（滞留時間１５分）して次の反応槽に送り、高分子凝集
剤としてＫＥＡ−３４７（環境エンジニアリング社製：
変性ポリアクリルアミド）の水溶液（濃度０．１重量
％）を５．７リットル／ｄａｙで添加混合（滞留時間１
５分）した。この液を十字型、或いは格子状のパドル翼
を配置し、該パドル翼の下部に上下の対流を生起させる
ためのタービン翼を回転させる中空駆動軸内に収納され
ている高速凝集沈澱装置に送り、リン成分を粒状物とし
て沈殿させた。 沈殿を除去した排水の平均の水質を表
５に示す。

【００５７】

【表５】

【００５８】表５の結果から、本発明の各工程を経て処
理された排水はＢＯＤ、Ｔ−Ｎ、Ｔ−Ｐが非常に低水準
に低減されていることがわかる。

【００５９】

【発明の効果】以上の本発明によれば、排水中のＢＯ
Ｄ、Ｔ−Ｎ及びＴ−Ｐを効率よく低減乃至除去可能であ
る。更に、各工程で使用する装置のコンパクト化も可能
であり、従来の方法あるいは装置を組み合わせた場合に
比べて著しく少ない設置面積でのプラント建設が可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の全工程の流れを示す図である。。

【図２】 工程（２）で使用する装置の１例を示す概略
図である。

【図３】 実施例の工程（２）で使用する装置の概略図
である。

【符号の説明】 １：脱窒素槽 ２：原水流入管 ３：原水受入部 ４：攪拌機軸兼原水流下管 ５：タービン羽根 ６：汚泥攪拌用パドル翼 ７：可変攪拌機 ８：処理水集水部 ９：処理水出口 １０：サンプリング管 １１：汚泥排泥口 １２：ドレン用出口 １３：架台 Ｍ：モーター Ｐ₁：ポンプ Ｐ₂：ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 蔵田 信也 東京都千代田区東神田１−９−８ 環境エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 古宮 紀之 東京都千代田区東神田１−９−８ 環境エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 本 啓二 東京都千代田区東神田１−９−８ 環境エ ンジニアリング株式会社内 (72)発明者 本多 一秀 埼玉県川口市領家５−１−39 日本ケミテ ック株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高ＢＯＤ成分、窒素成分、リン成分等を
   含む排水を、少なくともアンモニア態窒素をストリッピ
   ングする工程（１）、硝酸態窒素を生物学的に処理する
   工程（２）、ＢＯＤ及び／又は有機態窒素を活性汚泥処
   理する工程（３）、アンモニア態窒素を化学酸化処理す
   る工程（４）及びリン成分を凝集沈澱させる工程（５）
   を含む工程で処理することを特徴とする排水の高度処理
   方法。
2. 【請求項２】 前記排水の水質に従って工程（１）〜
   （５）の処理順序を変えて排水の処理を行う請求項１に
   記載の排水の高度処理方法。
3. 【請求項３】 上記工程の少なくとも１つを省略する請
   求項１に記載の排水の高度処理方法。
4. 【請求項４】 工程（２）の処理を流動床型嫌気性水処
   理装置で行う請求項１に記載の排水の高度処理方法。
5. 【請求項５】 工程（３）の処理を直列に連結した複数
   の曝気槽で排水出口側程ＢＯＤが段階的に低くなるよう
   に処理する請求項１に記載の排水の高度処理方法。
6. 【請求項６】 工程（４）の処理を次亜塩素酸塩で行う
   請求項１に記載の排水の高度処理方法。
7. 【請求項７】 工程（１）でストリッピングされたアン
   モニアを酸化処理する請求項１に記載の排水の高度処理
   方法。
8. 【請求項８】 工程（５）における凝集沈澱物を造粒す
   ることにより固液を分離する請求項１に記載の排水の高
   度処理方法。