JPH10263595A - Biological nitrator - Google Patents
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- JPH10263595A JPH10263595A JP7562297A JP7562297A JPH10263595A JP H10263595 A JPH10263595 A JP H10263595A JP 7562297 A JP7562297 A JP 7562297A JP 7562297 A JP7562297 A JP 7562297A JP H10263595 A JPH10263595 A JP H10263595A
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- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、排水中のアンモニ
ア態窒素あるいは有機態窒素を硝酸態窒素や亜硝酸態窒
素に酸化して硝化する生物学的硝化装置、特に処理槽内
に充填材を充填した浸漬濾床タイプのものに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a biological nitrification apparatus for oxidizing ammonia nitrogen or organic nitrogen in waste water to nitrate nitrogen or nitrite nitrogen and nitrifying the same. It relates to a filled immersion filter bed type.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、湖沼や湾等の閉鎖性水域にお
ける富栄養化防止の観点から、排水中の窒素を除去する
ことが求められており、窒素の排出規制が一部地域で実
施されている。2. Description of the Related Art Conventionally, from the viewpoint of preventing eutrophication in closed water bodies such as lakes and bays, it has been required to remove nitrogen from wastewater, and nitrogen emission regulations have been implemented in some regions. ing.
【０００３】排水中の窒素の除去方法には、（ｉ）微生
物の硝化脱窒作用を利用する微生物法、（ｉｉ）アンモ
ニアと塩素の反応を利用する不連続点塩素処理法、（ｉ
ｉｉ）高ｐＨでのアンモニアの水中からの放出を利用す
るアンモニアストリッピング法、（ｉｖ）イオン交換樹
脂を利用したイオン交換法、等が知られている。ここ
で、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）はアンモニウム塩のみが対象
であり、また（ｉｖ）アンモニウム塩、硝酸塩、亜硝酸
塩が対象になる。一方、（ｉ）の微生物法は、アンモニ
ウム塩の他、有機態窒素、硝酸塩、亜硝酸塩が除去可能
であり、かつ二次汚染の心配のない窒素ガスとして排水
中の窒素を除去でき、さらにランニングコストが比較的
安いというメリットもある。そこで、各種の窒素含有排
水からの窒素の除去方法として、広く採用されている。[0003] Methods for removing nitrogen from wastewater include (i) a microbial method utilizing the nitrification and denitrification of microorganisms, (ii) a discontinuous point chlorination method utilizing the reaction of ammonia and chlorine, and (i)
ii) Ammonia stripping method using release of ammonia at high pH from water, (iv) ion exchange method using ion exchange resin, and the like are known. Here, (ii) and (iii) cover only ammonium salts, and (iv) cover ammonium salts, nitrates and nitrites. On the other hand, in the microbial method (i), in addition to ammonium salts, organic nitrogen, nitrate, and nitrite can be removed, and nitrogen in wastewater can be removed as nitrogen gas without fear of secondary pollution. Another advantage is that the cost is relatively low. Therefore, it has been widely adopted as a method for removing nitrogen from various nitrogen-containing wastewaters.
【０００４】ここで、この微生物法による窒素除去につ
いて、簡単に説明する。この微生物法は、排水中のアン
モニア態窒素および有機態窒素を一旦硝酸または亜硝酸
にまで酸化する硝化工程と、硝酸または亜硝酸を窒素ガ
スに還元する脱窒工程からなっている。そして、硝化工
程、脱窒工程では、次のような反応が進行する。Here, the nitrogen removal by the microbial method will be briefly described. This microbial method includes a nitrification step of once oxidizing ammonium nitrogen and organic nitrogen in wastewater to nitric acid or nitrous acid, and a denitrifying step of reducing nitric acid or nitrous acid to nitrogen gas. Then, in the nitrification step and the denitrification step, the following reaction proceeds.
【０００５】 （硝化工程） ＮＨ4 +＋１．５Ｏ2→ＮＯ2 -＋Ｈ2０＋２Ｈ+ （１） ＮＯ2 -＋０．５Ｏ2→ＮＯ3 - （２） （脱窒工程） ２ＮＯ2 -＋６Ｈ+（水素供与体）→Ｎ2＋２Ｈ2Ｏ＋２ＯＨ- （３） ２ＮＯ3 -＋１０Ｈ+（水素供与体）→Ｎ2＋４Ｈ2Ｏ＋２ＯＨ- （４） ここで、上述の硝化工程における（１）（２）の反応
は、好気的条件下において進行する反応であり、（１）
（２）の反応に関与する代表的な硝化細菌として、Nitr
osomonas、Nitrobacterがそれぞれあげられる。[0005] (nitrification step) NH 4 + + 1.5O 2 → NO 2 - + H 2 0 + 2H + (1) NO 2 - + 0.5O 2 → NO 3 - (2) ( denitrification step) 2NO 2 - + 6H + ( (Hydrogen donor) → N 2 + 2H 2 O + 2OH − (3) 2NO 3 − + 10H + (hydrogen donor) → N 2 + 4H 2 O + 2OH − (4) Here, the reactions (1) and (2) in the nitrification step described above. Is a reaction that proceeds under aerobic conditions, and (1)
A typical nitrifying bacterium involved in the reaction (2) is Nitr
osomonas and Nitrobacter, respectively.
【０００６】一方、脱窒工程における（３）（４）の反
応は、嫌気的条件下において進行する反応であり、この
反応は通性嫌気性細菌であるPseudomonas、Micrococcu
s、Hyphomicrobium、Thiobacillus等によるといわれて
いる。On the other hand, the reactions (3) and (4) in the denitrification step proceed under anaerobic conditions, and the reactions are facultative anaerobic bacteria Pseudomonas and Micrococcucu.
s, Hyphomicrobium, Thiobacillus and the like.
【０００７】また、このような微生物を利用した窒素除
去に利用する処理槽として、微生物を処理槽内に浮遊さ
せる浮遊式のものと、微生物を担体上に保持する浸漬濾
床式のものとがある。浸漬濾床式の処理槽は、浮遊式の
処理槽に比べ、槽内の微生物濃度を高く維持することが
でき、このため窒素負荷を高くすることが可能である。
さらに、浸漬濾床式の処理槽は、沈殿槽から汚泥を返送
し処理槽内の微生物濃度を管理する浮遊式に比べ運転管
理が容易であるという利点を持つ。このため、浸漬濾床
式の処理槽が生物学的窒素除去装置に広く利用されてい
る。[0007] As a treatment tank used for nitrogen removal using such microorganisms, there are a floating tank in which the microorganisms are suspended in the treatment tank and a immersion filter bed in which the microorganisms are held on a carrier. is there. The treatment tank of the immersion filter bed type can maintain a high concentration of microorganisms in the tank as compared with the treatment tank of the floating type, so that the nitrogen load can be increased.
Furthermore, the treatment tank of the immersion filter bed type has an advantage that the operation management is easier than the floating type in which the sludge is returned from the sedimentation tank and the concentration of microorganisms in the treatment tank is controlled. For this reason, a treatment tank of the immersion filter bed type is widely used in a biological nitrogen removing apparatus.
【０００８】例えば、特開平８−１６４４００号公報に
は、浸漬濾床式の生物学的硝化装置が示されている。こ
の公報では、浸漬濾床を構成する微生物の担体として、
不織布を利用している。すなわち、平板状の不織布と、
波板状の不織布を交互に積層して形成した充填材モジュ
ールを処理槽内に充填している。このような浸漬濾床式
の生物学的硝化装置により、処理槽における微生物濃度
を高濃度に保ち、効果的な硝化処理が行える。[0008] For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-164400 discloses a biological nitrification apparatus of the immersion filter type. In this publication, as a carrier for microorganisms constituting the immersion filter bed,
Uses non-woven fabric. That is, a flat nonwoven fabric,
The processing tank is filled with a filler module formed by alternately laminating corrugated nonwoven fabrics. By such a immersion filter type biological nitrification apparatus, the concentration of microorganisms in the treatment tank is maintained at a high concentration, and an effective nitrification treatment can be performed.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】ここで、硝化反応は、
上述のように、 ＮＨ4 +＋１．５Ｏ2→Ｎｏ2 -＋Ｈ2０＋２Ｈ+ （１） ＮＯ2 -＋０．５Ｏ2→ＮＯ3 - （２） という反応であり、１モルのＮＨ4 +が硝化される際に２
モルのＨ+が発生する。このため、場合によっては硝化
反応の進行に伴って硝化処理水のｐＨが大幅に低下する
こともある。一方、硝化を行う硝化細菌は、その活性が
ｐＨの影響を強く受け、ｐＨ７．０〜８．５という比較
的狭い範囲で活性が高く、ｐＨ５以下では増殖できない
という特性を持つ。従って、処理槽内におけるｐＨを硝
化細菌の活性が高い範囲内に制御することが必要であ
る。Here, the nitrification reaction is as follows:
As described above, NH 4 + + 1.5O 2 → No 2 - + H 2 0 + 2H + (1) NO 2 - + 0.5O 2 → NO 3 - (2) a reaction of one mole of NH 4 + nitrification When it is 2
Moles of H + are generated. For this reason, in some cases, the pH of the nitrification-treated water may drop significantly with the progress of the nitrification reaction. On the other hand, nitrifying bacteria that perform nitrification are strongly affected by pH, and have a characteristic that they have high activity in a relatively narrow range of pH 7.0 to 8.5 and cannot grow at pH 5 or lower. Therefore, it is necessary to control the pH in the treatment tank within a range where the activity of the nitrifying bacteria is high.
【００１０】一方、硝化におけるｐＨ変化は、被処理水
のＮＨ4 +濃度及びアルカリ度によって決定される。すな
わち、被処理水のアルカリ度がＮＨ4 +濃度と比較して小
さい場合には、硝化処理によってｐＨは大きく低下す
る。例えば、半導体製造工程から排出されるアンモニア
態窒素を含む排水にあっては、半導体部品を純水によっ
て洗浄した際に排出されるアンモニア態窒素含有排水で
あるから、アルカリ度が比較的小さい。従って、ｐＨの
低下を防止するためにアルカリ剤の添加が必要となる。
そこで、通常の場合処理槽に流入する排水に予め水酸化
ナトリウムなどのアルカリ剤を添加し処理槽におけるｐ
Ｈの低下を防止していた。On the other hand, the pH change in nitrification is determined by the NH 4 + concentration and alkalinity of the water to be treated. That is, when the alkalinity of the water to be treated is lower than the NH 4 + concentration, the pH is greatly lowered by the nitrification treatment. For example, in the wastewater containing ammonia nitrogen discharged from the semiconductor manufacturing process, since the wastewater containing ammonia nitrogen discharged when the semiconductor component is washed with pure water, the alkalinity is relatively small. Therefore, it is necessary to add an alkali agent to prevent the pH from lowering.
Therefore, usually, an alkaline agent such as sodium hydroxide is added to the wastewater flowing into the treatment tank in advance, and p in the treatment tank is added.
H was prevented from lowering.
【００１１】ところが、上述の特開平８−１６４４００
号公報に記載されているような浸漬濾床式の処理槽で
は、処理槽内の水の流れがプラグフローに近いものにな
る。このため、処理槽の被処理水導入側においてｐＨが
高く、処理水流出側において、ｐＨが低くなり、処理槽
内のｐＨを全体として好適な範囲に収めるのは困難であ
った。従って、処理槽内における硝化細菌の活性を十分
なものに維持することができず、十分な硝化処理が行え
ないという問題点があった。However, the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-164400 has been disclosed.
In the treatment tank of the immersion filter bed type as described in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-209, the flow of water in the treatment tank is close to a plug flow. For this reason, the pH is high on the treatment water introduction side of the treatment tank and the pH is low on the treatment water outflow side, and it has been difficult to keep the pH in the treatment tank within a suitable range as a whole. Therefore, there was a problem that the activity of the nitrifying bacteria in the treatment tank could not be maintained at a sufficient level, and a sufficient nitrification treatment could not be performed.
【００１２】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、処理槽内のｐＨを所定範囲内に収め、効果的に硝
化処理が行える生物学的硝化装置を提供することを目的
とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a biological nitrification apparatus capable of effectively performing nitrification treatment while keeping the pH in a treatment tank within a predetermined range.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明は、被処理水を処
理槽に導入し、ここで曝気処理することによって、被処
理水中の窒素化合物を酸化する生物学的硝化処理装置に
おいて、処理槽内に、間隔をおいて配置される複数の板
材から構成された充填材モジュールを縦方向に液体通路
が形成されように複数充填すると共に、これら充填材モ
ジュール間の間隙に板状の網目状充填材を縦方向に配置
し、網目状充填材で水平方向に隣接した複数の充填材モ
ジュールを仕切ったことを特徴とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a biological nitrification apparatus for oxidizing nitrogen compounds in water to be treated by introducing the water to be treated into a treatment tank and aerating the water there. A plurality of filler modules composed of a plurality of plate members arranged at intervals are filled so that a liquid passage is formed in a vertical direction, and a plate-like mesh-like filler is filled in a gap between the filler modules. The material is arranged in the vertical direction, and a plurality of filler modules adjacent in the horizontal direction are partitioned by the mesh-like filler.
【００１４】このように、本発明によれば、縦方向の網
目状充填材により、処理槽内を仕切っている。これによ
って、処理槽内における縦方向の流れを助長することが
でき、処理槽内の混合状態を改善して処理槽内の水の流
れを完全混合に近いものにすることができる。そこで、
処理槽内において、ｐＨの分布が発生し、硝化細菌の活
動が阻害されることを防止することができる。As described above, according to the present invention, the inside of the processing tank is partitioned by the vertical mesh-like filler. Thereby, the flow in the vertical direction in the processing tank can be promoted, and the mixing state in the processing tank can be improved, and the flow of water in the processing tank can be made to be close to perfect mixing. Therefore,
In the treatment tank, it is possible to prevent the occurrence of a pH distribution and the inhibition of the activity of nitrifying bacteria.
【００１５】すなわち、硝化細菌は、ｐＨが７〜８．５
程度の範囲でその活動が十分なものになる。処理槽内の
混合状態がほぼ完全混合に近くないと、槽の入り口側で
ｐＨが高すぎたり、出口側でｐＨが低すぎたりし、処理
槽内全体において硝化細菌を十分に活動させることがで
きない。従って、処理槽に対する窒素の容積負荷を高く
することができない。That is, nitrifying bacteria have a pH of 7 to 8.5.
To the extent that the activity is sufficient. If the mixing state in the processing tank is not close to complete mixing, the pH may be too high at the inlet of the tank or too low at the outlet, and the nitrifying bacteria may be sufficiently activated in the entire processing tank. Can not. Therefore, the volume load of nitrogen on the treatment tank cannot be increased.
【００１６】本発明によれば、上述のように処理槽内全
体を硝化細菌に至適なｐＨにすることができ、これによ
って処理槽における硝化をより効果的に行うことができ
る。According to the present invention, as described above, the entire inside of the treatment tank can be adjusted to an optimum pH for nitrifying bacteria, whereby nitrification in the treatment tank can be performed more effectively.
【００１７】さらに、網目状充填材を用いることによっ
て、気泡を細分化することができるので、窒素化合物の
酸化に必要な酸素の溶解効率を高めることができる。Further, by using the mesh filler, the bubbles can be finely divided, so that the oxygen dissolving efficiency required for oxidizing the nitrogen compound can be increased.
【００１８】また、本発明は、上記充填材モジュール
は、平板材と波板材を交互に積層して形成されており、
この平板材及び波板材は、不織布で構成されることを特
徴とする。このような充填材モジュールは、硝化細菌の
担体として好適であり、処理槽内における硝化細菌の保
持量を大きくして、処理能力を高めることができる。Further, in the present invention, the filler module is formed by alternately laminating a flat plate member and a corrugated plate member,
The flat plate member and the corrugated plate member are made of a nonwoven fabric. Such a filler material module is suitable as a carrier for nitrifying bacteria, and can increase the amount of nitrifying bacteria held in the treatment tank to increase the processing capacity.
【００１９】また、本発明は、上記網目状充填材は、そ
の空隙率が９０％以上であることを特徴とする。このよ
うに、網目状充填材の空隙率を高くすることによって、
処理槽内のデッドスペースを減少して、十分な処理が行
える。Further, the present invention is characterized in that the mesh-like filler has a porosity of 90% or more. In this way, by increasing the porosity of the mesh filler,
Sufficient processing can be performed by reducing the dead space in the processing tank.
【００２０】また、本発明は、処理槽内の水あるいは処
理槽から流出する処理水のｐＨを計測するｐＨメータ
と、処理槽にｐＨ調整剤を添加するｐＨ調整剤添加装置
と、を有し、処理槽内の水あるいは処理槽から流出する
処理水のｐＨが所定範囲に入るようにｐＨ調整剤を添加
することを特徴とする。このように、処理槽に直接ｐＨ
調整剤を添加することによって、処理槽内のｐＨを硝化
細菌に至適なｐＨ範囲に調整できる。特に、本発明の処
理槽は、その内部がよく混合されているため、ｐＨ調整
剤の添加によって、処理槽内全体を至適ｐＨに調整する
ことができる。The present invention also has a pH meter for measuring the pH of the water in the treatment tank or the treatment water flowing out of the treatment tank, and a pH adjuster addition device for adding a pH adjuster to the treatment tank. A pH adjuster is added so that the pH of the water in the treatment tank or the treatment water flowing out of the treatment tank falls within a predetermined range. Thus, the pH is directly stored in the treatment tank.
By adding the adjusting agent, the pH in the treatment tank can be adjusted to the optimum pH range for nitrifying bacteria. In particular, since the inside of the treatment tank of the present invention is well mixed, the entire inside of the treatment tank can be adjusted to an optimum pH by adding a pH adjuster.
【００２１】[0021]
【発明の実施の形態】以下、本発明に好適な実施の形態
（以下実施形態という）について、図面に基づいて説明
する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described below with reference to the drawings.
【００２２】図１および図２は、実施形態の構成を示す
図であり、図１は全体構成を示すブロック図、図２は処
理槽１４の平面図である。例えば、ＬＳＩや液晶表示装
置の製造工場のウェット処理プロセスから排出されるア
ンモニア態窒素を含有する排水は、原水槽１０に導入貯
留される。そして、原水槽１０内の排水は、原水ポンプ
１２により、処理槽１４の底部に流入される。1 and 2 are views showing the configuration of the embodiment. FIG. 1 is a block diagram showing the entire configuration, and FIG. 2 is a plan view of a processing tank 14. For example, wastewater containing ammonia nitrogen discharged from a wet processing process in an LSI or a liquid crystal display device manufacturing factory is introduced and stored in the raw water tank 10. And the drainage in the raw water tank 10 is flowed into the bottom of the treatment tank 14 by the raw water pump 12.
【００２３】この処理槽１４の内部には、硝化細菌など
の担体となる濾床が充填されるが、本実施形態では、ほ
ぼ立方体形状の不織布からなる充填材モジュール１６
と、これら充填材モジュール間に配置される板状の網目
状充填材１８からなる濾床が採用されている。また、こ
の充填材モジュール１６及び網目状充填材１８からなる
濾床の下方には、空気分散材層２０が設けられている。
さらに、処理槽１４の底部には、複数の散気管２２が配
置される。従って、この散気管２２から散気すること
で、処理槽１４内の槽内処理水が曝気処理される。一
方、処理槽１４の上部には越流堰２６が設けられ、ここ
を介し処理水が排出される。The inside of the treatment tank 14 is filled with a filter bed serving as a carrier for nitrifying bacteria. In the present embodiment, a filler module 16 made of a substantially cubic nonwoven fabric is used.
And a filter bed made of a plate-like mesh-like filler 18 disposed between these filler modules. An air dispersion material layer 20 is provided below the filter bed made of the filler module 16 and the mesh filler 18.
Further, a plurality of air diffusers 22 are arranged at the bottom of the processing tank 14. Therefore, the water in the tank in the processing tank 14 is aerated by diffusing air from the air diffuser 22. On the other hand, an overflow weir 26 is provided at the upper part of the treatment tank 14, through which treated water is discharged.
【００２４】また、処理槽１４の内部の出口付近の水の
ｐＨを検出するｐＨメータ２８が設けられている。そし
て、このｐＨメータ２８の検出値に応じて、アルカリ剤
タンク３０からのアルカリ剤を処理槽の底部に供給する
アルカリ剤注入ポンプ３２が制御されるようになってい
る。Further, a pH meter 28 for detecting the pH of water near the outlet inside the processing tank 14 is provided. Then, an alkaline agent injection pump 32 for supplying an alkaline agent from the alkaline agent tank 30 to the bottom of the processing tank is controlled according to the detection value of the pH meter 28.
【００２５】ここで、処理槽１４にはその底部から原水
が供給されるが、この処理槽１４内には散気管２２から
気泡が供給されており、処理槽１４内の水は常に曝気攪
拌されている。特に、濾床の底部には、空気分散材層２
０が設けられており、処理槽１４内に供給された気泡
は、この空気分散材層２０によって、細分化され水中へ
の溶解が促進される。これによって、処理槽１４内は、
常に好気的雰囲気に維持されている。Here, raw water is supplied to the processing tank 14 from the bottom thereof. Air bubbles are supplied from the diffuser pipe 22 to the processing tank 14, and the water in the processing tank 14 is constantly aerated and stirred. ing. In particular, at the bottom of the filter bed, an air dispersion material layer 2
0 is provided, and the air bubbles supplied into the processing tank 14 are subdivided by the air dispersion material layer 20 to promote dissolution in water. Thereby, the inside of the processing tank 14 is
It is always maintained in an aerobic atmosphere.
【００２６】空気分散材層２０は、プラスチック性のネ
ット（網）をパイプ状に形成したものを多数積み重ねて
構成することが好ましい。さらに、空気分散材層２０
は、図示を省略した格子状の支持材などによって保持し
ている。なお、空気分散材層２０を処理槽の底部に直接
形成してもよい。The air dispersion material layer 20 is preferably formed by stacking a large number of plastic nets formed in a pipe shape. Further, the air dispersion material layer 20
Are held by a lattice-like support member or the like (not shown). The air dispersion material layer 20 may be formed directly on the bottom of the processing tank.
【００２７】そして、この空気分散材層２０の上方に多
数配置される充填材モジュール１６は、平板状の不織布
を複数所定間隔をおいて積層して構成されている。例え
ば、図３に示すように、不織布からなる平板１６ａを同
じく不織布からなるスペーサ１６ｂを介し複数枚積層し
て全体として立方体形状としたものが好適である。ここ
で、このスペーサ１６ｂは、図における上下方向にのび
る短冊状のもので、これによって充填材モジュール１６
は、多数の断面四角形の通路を有するものになる。平板
１６ａは、その厚みが１〜５ｍｍ程度であり、平板１６
ａ同士の間隔（スペーサの長さ）は５〜２０ｍｍ程度あ
る。また、充填材モジュール１６は、各辺が０．５〜２
ｍ程度の立方体または直方体である。なお、スペーサ１
６ｂは、平板１６ａを所定間隔に維持できればよいた
め、円柱状の突起など各種の形状のものであってもよ
い。スペーサ１６ｂを円柱状の突起にした場合、槽内処
理水は平板１６ａに平行な面内において、上下左右に移
動できることになる。The filler modules 16 arranged in large numbers above the air dispersion material layer 20 are formed by laminating a plurality of flat nonwoven fabrics at predetermined intervals. For example, as shown in FIG. 3, it is preferable that a plurality of flat plates 16a made of non-woven fabric are laminated via spacers 16b also made of non-woven fabric to form a cubic shape as a whole. Here, the spacer 16b is in the form of a strip extending in the vertical direction in FIG.
Will have a number of square cross-section passages. The flat plate 16a has a thickness of about 1 to 5 mm.
The distance between a (spacer length) is about 5 to 20 mm. In addition, each side of the filler module 16 is 0.5 to 2
m or a rectangular parallelepiped. The spacer 1
As long as the flat plate 16a can be maintained at a predetermined interval, 6b may have various shapes such as a columnar projection. When the spacer 16b is formed as a column-shaped projection, the treated water in the tank can move up, down, left, and right within a plane parallel to the flat plate 16a.
【００２８】さらに、充填材モジュール１６は、図４に
示すように、平板材１６ａと、波板材１６ｃを交互に積
層して構成することも好適である。この充填材モジュー
ル１６によれば、図における上下方向に細長い通路が形
成される。この充填材モジュール１６の大きさ、平板１
６ａ同士の間隔などは、図３のものとほぼ同様である。
また、波板１６ｃは、その波の周期が１０〜５０ｍｍ程
度である。Further, as shown in FIG. 4, it is preferable that the filler module 16 is formed by alternately stacking flat plates 16a and corrugated plates 16c. According to the filler module 16, a vertically elongated passage in the figure is formed. The size of the filler module 16, the flat plate 1
The distance between the members 6a is substantially the same as that of FIG.
The corrugated plate 16c has a wave cycle of about 10 to 50 mm.
【００２９】このような充填材モジュール１６は、不織
布で構成されている。この不織布は、細菌の付着育成に
非常に適しており、不織布の充填材モジュールを利用す
ることで、処理槽内の硝化細菌量を多くして、処理能力
を大きくすることができる。Such a filler module 16 is formed of a nonwoven fabric. This nonwoven fabric is very suitable for attaching and growing bacteria, and by using a filler module of the nonwoven fabric, the amount of nitrifying bacteria in the treatment tank can be increased and the treatment capacity can be increased.
【００３０】また、不織布に繊維状活性炭を混合したも
のも使用することができ、このような不織布の充填材モ
ジュールを使用すると、硝化細菌の保持量をさらに高め
ることができる。Further, a mixture of fibrous activated carbon and a non-woven fabric can be used. When such a non-woven fabric filler module is used, the retention of nitrifying bacteria can be further increased.
【００３１】そして、複数の充填材モジュール１６を充
填する際に各充填材モジュールの間隙には、縦方向に網
目状充填材１８が充填されている。この網目状充填材１
８は、図５に示すように、ランダムに折れ曲がった線材
が絡み合ったへちま状のものであり、全体としては板状
に成形されている。ここで、線材はプラスチック材料
（例えば、ポリプロピレン）で形成され、その直径は
０．５〜３ｍｍ程度である。そして、網目状充填材１８
の縦横の大きさは、充填材モジュール１６と同一に形成
され、厚みは３０〜５０ｃｍ程度である。また、この網
目状充填材１８の空隙率は、９０％以上であり、処理水
や気泡が流通可能である。このように網目状充填材１８
の空隙率を高くすることで、この網目状充填材１８の流
通抵抗が小さくなり、充填材１８の内部を処理水や気泡
が自由に流通することができるとともに、この充填材１
８が目詰まりし、ここがデッドスペースになることを防
止できる。なお、強度や流通の抵抗を考慮すると、空隙
率は９５％以下とすることが好ましい。When filling the plurality of filler modules 16, the gaps between the respective filler modules are filled with a mesh-like filler 18 in the longitudinal direction. This mesh filler 1
As shown in FIG. 5, reference numeral 8 denotes a stitch-like shape in which wires bent at random are entangled, and is formed in a plate shape as a whole. Here, the wire is formed of a plastic material (for example, polypropylene), and its diameter is about 0.5 to 3 mm. And the mesh filler 18
Are formed in the same size as the filler module 16 and have a thickness of about 30 to 50 cm. The porosity of the mesh filler 18 is 90% or more, so that treated water and air bubbles can flow. Thus, the mesh-like filler 18
By increasing the porosity of the filler, the flow resistance of the mesh-like filler 18 is reduced, so that treated water and air bubbles can freely flow inside the filler 18 and the filler 1
8 can be prevented from becoming clogged and becoming a dead space. In consideration of the strength and the resistance of flow, the porosity is preferably set to 95% or less.
【００３２】ここで、網目状充填材１８の流通抵抗は上
述のごとく非常に小さいので、散気管２２からの気泡に
より、処理槽１４内が曝気攪拌されると、網目状充填材
１８が配置されている部分が水の自由通路となり、全体
の攪拌効果が高くなる。すなわち、縦方向の網目状充填
材１８が配置されてなく、相隣り合う充填材モジュール
１６同士が密着して配置されている場合、充填材モジュ
ール１６が図２、図３に示したごとく板材を積層して構
成されたものであり、これを縦方向に液体通路が形成さ
れるように充填されているために、処理槽１４内におい
て被処理水の流れが主として縦方向の流れとなり、プラ
グフローに近いものになる。一般的に排水の生物学的処
理において、流れがプラグフローになることは問題はな
い。しかし、硝化処理において、処理槽１４内の流れが
プラグフローになると、末端側（この例では上部）にお
いて、槽内のｐＨが非常に低くなり、ここにおける硝化
作用が阻害される。一方、原水に多量のアルカリ剤を添
加すると、入り口側のｐＨが高くなりすぎる。本実施形
態においては、縦方向に網目状充填材１８が配置されて
おり、これによって、槽内水はこの網目状充填材１８の
内部を自由に移動できるので、上下方向の槽内水の攪拌
混合が促進され、これによってｐＨの分布による悪影響
を防止できる。なお、本実施形態では水平方向にも上記
と同様の構造の網目状充填材１９を配置してあるが、水
平方向の網目状充填材１９は省略してもよい。但し、網
目状充填材を水平方向にも配置することによって攪拌混
合がより促進されるとともに、水平方向の網目状充填材
１９は、気泡の細分化の機能もあるので、望ましくは水
平方向にも配置した方がよい。。Since the flow resistance of the mesh filler 18 is extremely small as described above, when the inside of the processing tank 14 is aerated and agitated by bubbles from the air diffuser 22, the mesh filler 18 is disposed. The free portion becomes a free passage for water, and the overall stirring effect is increased. That is, in a case where the vertical mesh-like filler 18 is not arranged and the adjacent filler modules 16 are arranged in close contact with each other, the filler module 16 removes the plate material as shown in FIGS. 2 and 3. Since the liquid to be treated is filled so as to form a liquid passage in the vertical direction, the flow of the water to be treated mainly becomes the vertical flow in the processing tank 14, and the plug flow is formed. It becomes something close to. Generally, in biological treatment of wastewater, it is not a problem that the stream becomes a plug flow. However, in the nitrification treatment, if the flow in the processing tank 14 becomes a plug flow, the pH in the tank at the terminal side (upper part in this example) becomes extremely low, and the nitrification action here is inhibited. On the other hand, when a large amount of an alkaline agent is added to raw water, the pH on the entrance side becomes too high. In the present embodiment, the mesh-like filler 18 is arranged in the vertical direction, so that the water in the tank can freely move inside the mesh-like filler 18, so that the water in the tank in the vertical direction can be stirred. Mixing is promoted, which can prevent adverse effects due to pH distribution. In the present embodiment, the mesh filler 19 having the same structure as that described above is arranged in the horizontal direction, but the mesh filler 19 in the horizontal direction may be omitted. However, by arranging the mesh-like filler also in the horizontal direction, the stirring and mixing is further promoted, and the horizontal mesh-like filler 19 also has a function of fragmenting the air bubbles. It is better to arrange. .
【００３３】さらに、本実施形態では、ｐＨメータ２８
により計測した槽内水のｐＨに基づき、ｐＨ調整剤であ
るアルカリ剤（ＮａＯＨ）の添加量を制御する。特に、
アルカリ剤は、直接処理槽１４に供給され、処理槽１４
内は完全混合に近い流れになっている。そこで、処理槽
１４内全体に渡って、槽内水を至適ｐＨ（例えば、７．
５近辺）に保持することができ、処理槽１４内の全体に
おいて、好適な硝化処理が行える。Further, in this embodiment, the pH meter 28
The amount of the alkaline agent (NaOH) as a pH adjuster is controlled based on the pH of the water in the tank measured by the above. Especially,
The alkaline agent is supplied directly to the processing tank 14 and
The inside is a flow almost complete mixing. Therefore, the water in the tank is adjusted to the optimum pH (for example, 7.
5), and a suitable nitrification treatment can be performed in the entire processing tank 14.
【００３４】特に、半導体製造工程からの排水には、フ
ッ素が含まれる場合が多く、このフッ素は水酸化カルシ
ウム等のカルシウム化合物を利用して除去される。そこ
で、硝化処理の対象となる排水には、フッ素除去に用い
られたカルシウム化合物に由来するカルシウムイオンが
多量に含まれている場合が多い。このような排水を処理
するに当たり、従来のプラグフローの硝化処理装置では
硝化槽の出口において槽内水のｐＨが７前後になるよう
に処理槽の入口でアルカリ剤を原水に添加すると、原水
のｐＨが高くなりすぎ充填材の表面に例えば水酸化カル
シウムが析出し目詰まりが発生するという問題がある。
さらに、析出した水酸化カルシウムが剥離して処理槽１
４から流出すると、その際に硝化細菌が一緒に流出す
る。硝化細菌は、その増殖速度が非常に遅いため、この
ような流出により処理槽１４内における硝化細菌の量が
十分な量に維持できず処理が十分行えなくなる。In particular, wastewater from the semiconductor manufacturing process often contains fluorine, and this fluorine is removed using a calcium compound such as calcium hydroxide. Thus, wastewater to be subjected to nitrification treatment often contains a large amount of calcium ions derived from the calcium compound used for removing fluorine. In treating such waste water, in a conventional plug-flow nitrification treatment apparatus, when an alkaline agent is added to raw water at the inlet of the treatment tank so that the pH of the water in the tank becomes about 7 at the outlet of the nitrification tank, There is a problem that, for example, calcium hydroxide precipitates on the surface of the filler and clogging occurs because the pH becomes too high.
Further, the precipitated calcium hydroxide is peeled off and the treatment tank 1
When it flows out of No. 4, nitrifying bacteria flow out together. Since the nitrifying bacteria have a very low growth rate, such an outflow makes it impossible to maintain a sufficient amount of the nitrifying bacteria in the treatment tank 14 and the treatment cannot be performed sufficiently.
【００３５】本実施形態では、上述のように、アルカリ
剤を直接処理槽１４に供給すると共に、処理槽１４内の
混合状態がほぼ完全混合になるように改善した。このた
め、水酸化カルシウムの析出も抑制することができ、上
述のような問題も解決される。なお、水酸化カルシウム
だけではなく、炭酸カルシウムやリン酸カルシウムも析
出することがあるが、これらについても同様のことがい
える。In the present embodiment, as described above, the alkali agent is directly supplied to the processing tank 14 and the mixing state in the processing tank 14 is improved so as to be almost completely mixed. For this reason, precipitation of calcium hydroxide can also be suppressed, and the above-mentioned problem is solved. In addition, not only calcium hydroxide but also calcium carbonate and calcium phosphate may be precipitated, and the same can be said for these.
【００３６】[0036]
【実施例】有効容積０．３ｍ3の処理槽１４（浸漬濾床
式硝化槽）を利用して、ＬＳＩ製造工場の排水について
の硝化処理を行った。図１に示したように、原水と曝気
空気は処理槽１４の底部から供給し、曝気空気供給量
は、５０ＮＬ（ノルマル・リットル）／ｍｉｎとした。EXAMPLE Using a treatment tank 14 (immersion filter bed nitrification tank) having an effective volume of 0.3 m 3 , nitrification treatment was performed on wastewater from an LSI manufacturing plant. As shown in FIG. 1, raw water and aerated air were supplied from the bottom of the treatment tank 14, and the amount of aerated air supplied was 50 NL (normal liter) / min.
【００３７】原水水質は、以下の通りであった。The raw water quality was as follows.
【００３８】ｐＨ：０．５〜１．５ ＮＨ4−Ｎ（アンモニア態窒素）：平均約５０ｍｇ／Ｌ ＴＯＣ（全有機炭素）：０．５〜２．０ｍｇ／Ｌ Ｃａ（カルシウム）：２５０〜４００ｍｇ／Ｌ Ｒｕｎ１では縦方向の網目状充填材１８を取り去って充
填材モジュール同士を密着させ、横方向の網目状充填材
１９のみとした。Ｒｕｎ２では、図１に示すように、縦
方向の網目状充填材１８を配置した。また、いずれの場
合も、ｐＨメータ２８のｐＨが７．０〜７．５になるよ
うに、アルカリ剤を原水に添加してｐＨ調整を行った。PH: 0.5 to 1.5 NH 4 —N (ammonia nitrogen): average about 50 mg / L TOC (total organic carbon): 0.5 to 2.0 mg / L Ca (calcium): 250 to In 400 mg / L Run 1, the longitudinal mesh filler 18 was removed and the filler modules were brought into close contact with each other, leaving only the transverse mesh filler 19. In Run 2, as shown in FIG. 1, a mesh-like filler 18 in the vertical direction was arranged. In each case, the pH was adjusted by adding an alkali agent to the raw water so that the pH of the pH meter 28 became 7.0 to 7.5.
【００３９】Ｒｕｎ１、２の各処理槽１４に硝化処理が
行われている下水処理場の汚泥を投入し、一晩曝気を行
い、その後アンモニア態窒素の容積負荷を平均０．５ｋ
ｇＮ／ｍ3／ｄになるように原水を処理槽１４に供給し
た。そして、硝化率（アンモニア態窒素除去率）が９０
％以上になった場合に、容積負荷が０．５ｋｇＮ／ｍ3
／ｄずつ上がるように原水供給量を増加させた。Sludge from a sewage treatment plant where nitrification treatment is performed is introduced into each of the treatment tanks 14 of Runs 1 and 2 and aeration is performed overnight.
Raw water was supplied to the treatment tank 14 so as to be gN / m 3 / d. The nitrification rate (ammonia nitrogen removal rate) is 90.
%, The volume load is 0.5 kgN / m 3
The raw water supply was increased so as to increase by / d.
【００４０】Ｒｕｎ１では、４週間の処理を行ったとき
に、容積負荷が１．０ｋｇＮ／ｍ3／ｄであり、硝化率
は７５〜８０％であった。そして、その後の運転によっ
ても、硝化率は上昇せず、従って容積負荷を増やすこと
ができなかった。このとき、処理槽１４に供給する原水
のｐＨは、１０以上になっていた。すなわち、このＲｕ
ｎ１では、処理槽１４内の流れがプラグフローに近く、
処理槽１４内にｐＨの分布が発生する。これによって、
処理槽１４の下部では、ｐＨが高すぎ、硝化細菌の活性
が落ち、従って容積負荷を上昇できなかったものと考え
られる。Run 1 had a volumetric load of 1.0 kgN / m 3 / d and a nitrification rate of 75 to 80% after 4 weeks of treatment. The nitrification rate did not increase even after the subsequent operation, so that the volume load could not be increased. At this time, the pH of the raw water supplied to the processing tank 14 was 10 or more. That is, this Ru
At n1, the flow in the processing tank 14 is close to the plug flow,
A pH distribution occurs in the processing tank 14. by this,
It is probable that the pH was too high in the lower part of the treatment tank 14 and the activity of the nitrifying bacteria fell, so that the volume load could not be increased.
【００４１】一方、Ｒｕｎ２では、４週間の処理を行っ
たときに、容積負荷が２．０ｋｇＮ／ｍ3／ｄであり、
硝化率が７５〜８０％であった。その後、運転を継続す
ることによって、硝化率が上がり、容積負荷をさらに上
昇することができた。また、処理槽１４へ流入する原水
のｐＨは、８．５程度であった。On the other hand, in Run2, when the treatment was performed for 4 weeks, the volume load was 2.0 kgN / m 3 / d,
The nitrification rate was 75-80%. Thereafter, by continuing the operation, the nitrification rate was increased, and the volume load could be further increased. The pH of the raw water flowing into the treatment tank 14 was about 8.5.
【００４２】このように、Ｒｕｎ２においては、処理槽
１４内において、混合状態が良好であり、処理槽１４内
において、ｐＨの分布がほとんどできなかったものと考
えられる。これによって、処理槽１４内全体のｐＨが硝
化細菌に至適であるため、十分な硝化能力があり、容積
負荷を上昇できたものと推察される。As described above, in Run 2, it is considered that the mixing state was good in the processing tank 14 and the pH distribution was hardly distributed in the processing tank 14. Thus, it is presumed that the entire pH in the treatment tank 14 is optimal for the nitrifying bacteria, so that the treatment tank 14 has a sufficient nitrification ability and can increase the volume load.
【００４３】[0043]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
処理槽内におけるｐＨ分布の発生を抑制し、処理槽内全
体における硝化細菌の働きを十分なものにできる。従っ
て、処理槽内において、十分な硝化処理が行え、窒素の
容積負荷を上昇することができる。As described above, according to the present invention,
It is possible to suppress the occurrence of pH distribution in the treatment tank and to make the nitrifying bacteria work sufficiently throughout the treatment tank. Therefore, a sufficient nitrification treatment can be performed in the treatment tank, and the volume load of nitrogen can be increased.
【図１】 実施形態の全体構成を示すブロック図であ
る。FIG. 1 is a block diagram illustrating an overall configuration of an embodiment.
【図２】 図１に示した処理槽の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the processing tank shown in FIG.
【図３】 充填材モジュールの一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a filler module.
【図４】 充填材モジュールの他の例を示す図である。FIG. 4 is a view showing another example of the filler module.
【図５】 網目状充填材の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a mesh filler.
１０ 原水槽、１４ 処理槽、１６ 充填材モジュー
ル、１８，１９ 網目状充填材、２０ 空気分散材層、
２２ 散気管。10 raw water tank, 14 treatment tank, 16 filler module, 18, 19 mesh filler, 20 air dispersion layer,
22 A diffuser tube.
Claims (4)
処理することによって、被処理水中の窒素化合物を酸化
する生物学的硝化処理装置において、 処理槽内に、間隔をおいて配置される複数の板材から構
成された充填材モジュールを縦方向に液体通路が形成さ
れように複数充填するとともに、 これら充填材モジュール間の間隙に板状の網目状充填材
を縦方向に配置し、 網目状充填材で水平方向に隣接した複数の充填材モジュ
ールを仕切ったことを特徴とする生物学的硝化装置。1. A biological nitrification apparatus for oxidizing nitrogen compounds in water to be treated by introducing the water to be treated into a treatment tank and performing aeration treatment in the treatment tank. Filling a plurality of filler modules composed of a plurality of plate materials to be formed such that a liquid passage is formed in the vertical direction, and placing a plate-like mesh filler vertically in a gap between these filler modules, A biological nitrification apparatus, wherein a plurality of filler modules horizontally adjacent to each other are separated by a mesh filler.
して形成されており、この平板材及び波板材は、不織布
で構成されることを特徴とする生物学的硝化装置。2. The apparatus according to claim 1, wherein the filler module is formed by alternately stacking a flat plate and a corrugated plate, and the flat plate and the corrugated plate are formed of a nonwoven fabric. A biological nitrification device characterized by the above-mentioned.
て、 上記網目状充填材は、その空隙率が９０％以上であるこ
とを特徴とする生物学的硝化装置。3. The biological nitrification apparatus according to claim 1, wherein the mesh filler has a porosity of 90% or more.
置において、 処理槽内の水あるいは処理槽から流出する処理水のｐＨ
を計測するｐＨメータと、 処理槽にｐＨ調整剤を添加するｐＨ調整剤添加装置と、 を有し、 処理槽内の水あるいは処理槽から流出する処理水のｐＨ
が所定範囲に入るようにｐＨ調整剤を添加することを特
徴とする生物学的硝化装置。4. The apparatus according to claim 1, wherein the pH of the water in the processing tank or the processing water flowing out of the processing tank.
And a pH adjusting agent adding device for adding a pH adjusting agent to the processing tank, and a pH of the water in the processing tank or the processing water flowing out of the processing tank.
A biological nitrification apparatus characterized by adding a pH adjuster so that the pH falls within a predetermined range.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP07562297A JP3678531B2 (en) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | Biological nitrification equipment |
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| JPH10263595A true JPH10263595A (en) | 1998-10-06 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11034601B1 (en) | 2020-02-14 | 2021-06-15 | Anua International LLC | System and method for treating wastewater |
-
1997
- 1997-03-27 JP JP07562297A patent/JP3678531B2/en not_active Expired - Fee Related
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