JPH10323688A - 廃水のリン除去方法 - Google Patents

廃水のリン除去方法

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JPH10323688A
JPH10323688A JP13398897A JP13398897A JPH10323688A JP H10323688 A JPH10323688 A JP H10323688A JP 13398897 A JP13398897 A JP 13398897A JP 13398897 A JP13398897 A JP 13398897A JP H10323688 A JPH10323688 A JP H10323688A
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JP
Japan
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anaerobic
wastewater
tank
phosphorus
sedimentation basin
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Application number
JP13398897A
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English (en)
Inventor
Toyoshi Sawada
豊志 澤田
Toshiaki Tsubone
俊明 局
Tatsuo Takechi
辰夫 武智
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 最初沈澱池で発生する、有機物質を含む汚泥
を嫌気工程へ流入させて、廃水の有機物濃度の低下を補
うことによって、廃水処理施設内で発生する有機物質を
有効利用しつつ、リン除去性能の悪化を防止する方法を
提供する。 【解決手段】 最初沈澱池工程、嫌気工程および好気工
程からなる廃水の生物学的リン除去処理方法、または、
最初沈澱池工程、嫌気工程、無酸素工程および好気工程
からなる廃水の生物学的リン除去処理方法において、前
記最初沈澱池工程における最初沈澱池の沈澱物の少なく
とも一部に対してオゾン処理を行い、前記オゾン処理を
行った前記沈澱物の少なくとも一部を、嫌気工程におけ
る嫌気槽に流入させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、広くは、下水・廃
水処理分野に関し、特に、廃水からのリン除去方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】廃水に含有されている有機物を除去する
ための従来の代表的な処理プロセスとして活性汚泥法が
あり、そして、廃水に含有されているリン酸イオンおよ
び有機物を同時に除去する従来の方法として嫌気好気活
性汚泥法がある。
【0003】嫌気好気活性汚泥法による廃水処理装置の
一例を図6に示す。嫌気好気活性汚泥法による廃水処理
装置は、最初沈澱池2と、生物学的リン放出反応により
活性汚泥がその細胞内のリン酸イオンを廃水中に放出す
る嫌気工程が行われる嫌気槽3と、生物学的リン摂取反
応により活性汚泥が廃水中のリン酸イオンをその細胞内
に摂取する好気工程が行われる好気槽4と、そして、最
終沈澱池6とから構成される。好気工程における活性汚
泥のリン摂取量は嫌気工程におけるリン放出量よりも大
きく、上述したリン摂取量とリン放出量との間の差が廃
水から除去されるリン酸イオン量に相当する。
【0004】最初沈澱池2において、廃水1中に含まれ
る比較的大きくて重い固形物を除去した後、嫌気工程に
おける生物学的リン放出反応および好気工程における生
物学的リン摂取反応を経て、廃水中のリンは汚泥の構成
成分に変化し、最終的に余剰汚泥として廃水処理装置か
ら排出される。また、廃水中の有機物は嫌気工程および
好気工程の双方において除去される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】嫌気好気活性汚泥法を
適用する廃水処理装置によって廃水からリンを除去する
方法には次のような問題点がある。即ち、雨水の流入等
によって廃水に含まれている有機物濃度が低下する場合
には、廃水は酸素を供給されつつ希釈されるので、廃水
に含まれている有機物は酸化と希釈とを受けた後、嫌気
工程へ供給される。この結果、嫌気工程へ供給される有
機物濃度は、リン酸イオン濃度に比して、より低下する
ため、嫌気工程におけるリン放出反応速度および好気工
程におけるリン摂取反応速度が低下して、処理水の水質
が悪化する。
【0006】また、最初沈澱池において廃水の固形汚濁
物質が沈澱分離されるので、最初沈澱池を経由して嫌気
工程へ供給される廃水は、主として溶解性汚濁物質から
なっている。従って、嫌気工程へ供給される廃水中の溶
解性汚濁物質における有機物濃度/リン酸イオン濃度比
が低い場合においても、嫌気工程におけるリン放出反応
速度および好気工程におけるリン摂取反応速度が低下し
て、処理水の水質が悪化する。
【0007】このような問題点に対処するために、従
来、廃水と共にメタノール等の有機薬剤を嫌気工程へ供
給して、廃水中の有機物濃度の低下分を補うことによっ
て、嫌気工程におけるリン放出反応速度、および、好気
工程におけるリン摂取反応速度の低下を防止するという
方法が用いられている。
【0008】しかしながら、メタノール等の有機薬剤を
嫌気工程に流入させるという従来技術においては、薬剤
費がかかるという問題の他、種類と濃度によっては危険
物である有機薬剤を大量に貯蔵し、供給するための設備
を必要とするという問題がある。
【0009】本発明は、嫌気好気活性汚泥法による廃水
処理において、廃水中の有機物濃度が低下することによ
って生じる、リン除去性能の悪化という問題点を解決す
るためになされたものであって、本発明の目的は、最初
沈澱池で発生する、有機物質を含む汚泥を嫌気工程へ流
入させて、廃水の有機物濃度の低下を補うことによっ
て、廃水処理施設内で発生する有機物質を有効利用しつ
つ、リン除去性能の悪化を防止する方法を提供すること
にある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、発明者は鋭意研究を重ねた。その結果、廃水の有機
物濃度が低く、嫌気工程においてリン放出反応を行うの
に必要な有機物濃度が確保できていない場合には、嫌気
工程における酸化還元電位(ORP)が−100mV以
上になることを知見した。更に、最初沈澱池の沈澱物の
少なくとも一部に対してオゾン処理を行うことによっ
て、廃水の有機物濃度が低下するのを防止することがで
きることを知見した。
【0011】本発明の廃水のリン除去方法は、上述した
知見に基づいてなされたものであって、最初沈澱池工程
および嫌気工程からなる、または、最初沈澱池工程、嫌
気工程、無酸素工程および好気工程からなる廃水の生物
学的リン除去処理方法において、前記最初沈澱池工程に
おける最初沈澱池の沈澱物の少なくとも一部に対してオ
ゾン処理を行い、前記オゾン処理を行った前記沈澱物の
少なくとも一部を、嫌気工程における嫌気槽に流入させ
ることを特徴とするものである。
【0012】更に、本発明の廃水のリン除去方法は、前
記嫌気工程における前記嫌気槽の酸化還元電位が−10
0mV以上の値であるとき、前記オゾン処理の条件を強
化する、または、リンの流入負荷条件を軽減することを
特徴とするものである。
【0013】本発明による、廃水の生物学的リン除去処
理方法においては、固形有機物を豊富に含む最初沈澱池
の沈澱物の少なくとも一部を嫌気槽に流入させて、嫌気
工程におけるリン放出反応に必要な有機物濃度を確保す
るに際して、嫌気槽に流入させる最初沈澱池の沈澱物に
対して、オゾン含有ガスの曝気等の手段によって、オゾ
ン処理を施す。
【0014】このオゾン処理によって、最初沈澱池の沈
澱物に含まれる固形有機物を、微細粒子化すると共に一
部酸化して、微生物によるリン放出反応が容易に行われ
る形状にする。また、廃水の有機物濃度が低く、嫌気工
程においてリン放出反応を行うに必要な有機物濃度が確
保できていない場合には、嫌気工程における酸化還元電
位(ORP)が−100mV以上になるという上述した
知見に従って、嫌気工程におけるORPを測定し、OR
Pが−100mV以上の値である場合、即ち、嫌気工程
においてリン放出反応を行うに必要な有機物濃度が確保
されていない場合にのみ最初沈澱池の沈澱物もしくは最
初沈澱池の沈澱物にオゾンを曝気したものを嫌気槽へ流
入させ、リン放出反応に必要な有機物濃度を確保する。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の方法による、生物学的リ
ン除去処理装置の一例を第1図に示す。また、上述した
ように、従来の方法による、生物学的リン除去処理装置
の一例を第6図に示す。これ等の図を参照しながら、本
発明の方法を詳細に説明する。
【0016】本発明の方法による、生物学的リン除去処
理装置は図1に示すように、主として最初沈澱池2、嫌
気槽3、好気槽4および最終沈澱池6から構成される。
嫌気槽3では攪拌のみが行われ、好気槽4では散気装置
5により酸素供給が行われると共に、散気に伴って生じ
る水流により攪拌が行われる。
【0017】図1に示す本発明の方法による生物学的リ
ン除去処理装置において、廃水1は最初沈澱池2におけ
る固液分離を経て、嫌気槽3および好気槽4へと順次通
水される。好気槽4から流出して、最終沈澱池6に流入
する処理液は、最終沈澱池6において処理水7と活性汚
泥とに分離され、そして、最終沈澱池6において分離、
濃縮された活性汚泥の少なくとも一部は、返送汚泥8と
して嫌気槽3へ返送される。
【0018】最初沈澱池沈澱物9は、オゾン処理槽10
において、オゾン発生装置11によって発生するオゾン
含有ガスによる曝気処理を受けた後、オゾン曝気処理さ
れた最初沈澱池沈澱物12として嫌気槽3へ送られる。
最初沈澱池沈澱物9に含まれている固形有機物は、オゾ
ン処理槽10において酸化分解処理が施されて、生物学
的リン放出反応に利用され易い低分子有機物または溶解
性有機物になる。
【0019】嫌気槽3において、廃水1中の主として溶
解性成分からなる有機物、および、オゾン曝気処理を施
された、最初沈澱池沈澱物9に由来する非溶解性有機物
を利用して、活性汚泥は、活性汚泥細胞内に蓄積してい
るリン酸イオンを廃水中に放出(即ち、リン放出反応)
する。好気槽4において、活性汚泥は、廃水中のリン酸
イオンを活性汚泥細胞内に摂取する(即ち、リン摂取反
応)と共に、有機物の酸化分解除去を行う。
【0020】オゾン曝気処理による最初沈澱池沈澱物9
へのオゾン注入量は、最初沈澱池沈澱物9の物性および
固形物濃度に応じて、最初沈澱池沈澱物9の単位固形物
量(g−SS)当たり0.001g-O3 から0.06-O3 の範囲内
で設定することが好ましい。
【0021】オゾン処理槽10内には、図示しないオゾ
ン散気装置を設置して、オゾン処理槽10内にある最初
沈澱池沈澱物の全体に対して、均一なオゾン処理が行え
るようにすることが望ましい。
【0022】最初沈澱池沈澱物9のオゾン処理槽10内
における滞留時間は、最初沈澱池沈澱物9の物性および
固形物濃度に応じて、10秒〜1時間の範囲内で設定す
ることが望ましい。
【0023】上述した発明者の知見によると、図6に示
した従来技術の方法による生物学的リン除去処理装置に
おいて、廃水1の溶解性有機物濃度が高く、嫌気槽3に
おけるリン放出反応に必要な有機物濃度が得られている
場合には、嫌気槽3内のORPが−100mV未満とな
り、これに対して、廃水1の有機物濃度が低く、嫌気槽
3におけるリン放出反応に必要な濃度の有機物が供給さ
れていない場合には、嫌気槽3内のORPが−100m
V以上となる。
【0024】上述した従来の問題点を解決するための、
本発明の方法による、別の生物学的リン除去処理装置の
一例を図2に示す。図2に示す、本発明の方法による生
物学的リン除去処理装置においては、嫌気槽3に設置さ
れたORP計13によってORPを測定し、その測定値
が−100mV以上であるときには、オゾン処理槽10
における最初沈澱池沈澱物9へのオゾン曝気処理の条件
を強化し、または、リン除去処理装置への流入りん負荷
を軽減するための対策を行う。
【0025】オゾン曝気処理の条件を強化するための対
策として、オゾン注入率を高めるように装置の運転を制
御する。また、流入りん負荷を軽減するための対策とし
て、(1)廃水1の流量減、(2)返送汚泥8の流量
増、(3)反応槽(嫌気槽3および好気槽4のいずれか
一方または両方)の容量増がある。これらの制御は、制
御装置14によって行う。嫌気工程および好気工程から
なる廃水処理方法の他に、嫌気工程、脱窒工程(無酸素
工程)および硝化工程(好気工程)からなる廃水処理方
法に対しても、本発明のリン除去方法を適用することが
できる。
【0026】図3に、本発明の方法による、更に別の生
物学的リン除去処理装置の一例を示す。図3に示した本
発明の方法による生物学的リン除去処理装置は、図1に
示した本発明の方法による生物学的リン除去処理装置に
おいて、嫌気槽3と好気槽4との間に脱窒槽15を新た
につけ加えたものであり、主として最初沈澱池2、嫌気
槽3、脱窒槽15、好気槽4および最終沈澱池6から構
成される。
【0027】図3に示す、本発明の方法による生物学的
リン除去処理装置において、脱窒槽15は攪拌のみが行
われる槽であり、本槽には、嫌気槽3から流出し脱窒槽
15に流入する処理液と硝化循環液16とが送られる。
脱窒槽15においては、廃水中の有機物を利用して、硝
化循環液16に含まれる硝酸性窒素または亜硝酸性窒素
を、窒素ガスに還元(即ち、脱窒反応)し、処理液に脱
窒処理を施す。
【0028】なお、図3に示す、本発明の方法による生
物学的リン除去処理装置においては、オゾン曝気処理後
の最初沈澱池沈澱物12を脱窒槽15に流入させてもよ
い。
【0029】
【実施例】本発明の生物学的リン除去方法の実施例を図
を参照しながら以下に説明する。図4に実施装置を示
す。本実施例では、図1に示すフローからなる廃水処理
装置から採取した返送汚泥、廃水および最初沈澱池沈澱
物の混合液を試料として図4に示す装置に投入し、嫌気
槽条件下における活性汚泥のリン放出反応の特性を調査
した。表1に試料の組成を示す。
【0030】
【表1】
【0031】図1に示すフローからなる廃水処理装置か
ら採取した廃水のBOD濃度は42mg/Lであり、返
送汚泥のMLSS濃度は4200mg/Lであった。ま
た、最初沈澱池沈澱物には、図1に示すフローからなる
廃水処理装置から採取したMLSS濃度3200mg/
Lの最初沈澱池沈澱物にオゾンを曝気したものを用い
た。オゾン注入量は、最初沈澱池沈澱物の固形物濃度当
たり0.06g-O3/g-SS とした。
【0032】図5に試料排水中のリン酸イオン濃度の経
時変化を示す。この結果から、オゾンを曝気した最初沈
澱池沈澱物を加えた条件でリン放出反応を行った際の試
料Aと、オゾンを曝気した最初沈澱池沈澱物を加えてい
ない条件でリン放出反応を行った際の試料Bとの比較か
らすれば、最初沈澱池沈澱物に対してオゾン曝気処理を
施した沈澱物を加えてリン放出反応を行った場合には、
排水中のリン酸イオンの増加速度が大であった。即ち、
オゾン曝気処理した最初沈澱池沈澱物を加え、試料排水
中の有機物濃度を大とすることにより、嫌気工程でのリ
ン放出反応速度が大となることが判明した。
【0033】
【発明の効果】本発明の廃水のリン除去方法によると、
雨水の流入等の場合の如く、嫌気工程へ供給される有機
物濃度がリン酸イオン濃度の低下する程度以上に低下す
ることによって嫌気工程でのリン放出反応速度が低下
し、処理水の水質が悪化する場合においても、また、最
初沈澱池で固液分離処理を受けた後嫌気工程へ流入する
排水中の溶解性汚濁物質の有機物濃度/リン酸イオン濃
度比が低いため、嫌気工程でのリン放出反応速度が低下
し、処理水の水質が悪化する場合においても、リン放出
反応を行うに必要な有機物の供給が確保され、嫌気工程
におけるリン放出反応速度の低下を防止することが可能
となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の方法の1つの実施態様を説明するため
の生物学的リン除去処理装置を示す概略側面図である。
【図2】本発明の方法の別の実施態様を説明するための
生物学的リン除去処理装置を示す概略側面図である。
【図3】本発明の方法の更に別の実施態様を説明するた
めの生物学的リン除去処理装置を示す概略側面図であ
る。
【図4】本発明の方法の他の実施態様を説明するための
リン放出反応実験装置の概略側面図である。
【図5】試料排水中のリン酸イオン濃度の経時変化を示
すグラフである。
【図6】従来の方法を説明するための生物学的リン除去
処理装置を示す概略側面図である。
【符号の説明】
1. 廃水 2. 最初沈澱池 3. 嫌気槽 4. 好気槽 5. 散気装置 6. 最終沈澱池 7. 処理水 8. 返送汚泥 9. 最初沈澱池沈澱物 10. オゾン処理槽 11. オゾン発生装置 12. オゾン曝気処理後の最初沈澱池沈澱物 13. ORP計 14. 制御装置 15. 脱窒槽 16. 硝化循環液 17. 攪拌装置 18. ビーカー 19. 試料

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】最初沈澱池工程、嫌気工程および好気工程
    からなる廃水の生物学的リン除去処理方法、または、最
    初沈澱池工程、嫌気工程、無酸素工程および好気工程か
    らなる廃水の生物学的リン除去処理方法において、前記
    最初沈澱池工程における最初沈澱池の沈澱物の少なくと
    も一部に対してオゾン処理を行い、前記オゾン処理を行
    った前記沈澱物の少なくとも一部を、嫌気工程における
    嫌気槽に流入させることを特徴とする、廃水のリン除去
    方法。
  2. 【請求項2】前記嫌気工程における前記嫌気槽の酸化還
    元電位が−100mV以上の値であるとき、前記オゾン
    処理の条件を強化する、または、リンの流入負荷条件を
    軽減することを特徴とする、請求項1に記載の廃水のリ
    ン除去方法。
JP13398897A 1997-05-23 1997-05-23 廃水のリン除去方法 Pending JPH10323688A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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