JPH1147786A - 窒素除去装置 - Google Patents

窒素除去装置

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Publication number
JPH1147786A
JPH1147786A JP20953397A JP20953397A JPH1147786A JP H1147786 A JPH1147786 A JP H1147786A JP 20953397 A JP20953397 A JP 20953397A JP 20953397 A JP20953397 A JP 20953397A JP H1147786 A JPH1147786 A JP H1147786A
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JP
Japan
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tank
carrier
nitrification
partition wall
nitrification tank
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Application number
JP20953397A
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English (en)
Inventor
Ichiro Nakano
一郎 中野
Yasushi Terao
康 寺尾
Hiroshi Kishino
宏 岸野
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Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 硝化菌固定化担体を担体分離スクリーンにお
いて効率的に分離し、硝化槽内に均一に保持できる窒素
除去装置を提供する。 【解決手段】 硝化槽流出端の近傍に担体分離スクリー
ン14を設置し、担体分離スクリーン14の上流側と硝
化槽流入部の上方とに開口する第2の循環管15と、硝
化槽流入部の上方から脱窒槽流入部にわたる循環管5と
を、端部が互いに上下するように設け、その端部間に担
体を分別するスクリーン17を設ける。これにより、硝
化槽内液8の循環と硝化菌固定化担体9の循環とを1本
の管系で同時に行えるとともに、担体分離スクリーン1
4への負荷を小さくすることができ、スクリーン面積の
縮小化、維持管理の容易化を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、下水や産業排水な
どの処理に用いる窒素除去装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、循環式硝化脱窒法では、汚水は初
めに脱窒を行う脱窒槽、続いて硝化を行う硝化槽に流入
し、硝化槽から流出する硝化処理水の一部は硝化循環液
として脱窒槽へ循環・返送され、残りは最終沈殿池へ流
出していく。脱窒槽ではBOD成分や窒素が脱窒反応に
より除去され、硝化槽ではアンモニア性窒素を含むケル
ダール性窒素が硝酸ないし亜硝酸まで硝化される。この
プロセスにおいては、浮遊活性汚泥により硝化および脱
窒を行って窒素を除去するのが一般的である。
【0003】また、循環式硝化脱窒法とは構成が若干異
なるものの類似の原理・フローを用いて硝化・脱窒を行
う方式として、嫌気・無酸素・好気法、脱窒槽と硝化槽
との組み合わせを複数にした多段式の循環式硝化脱窒法
といったようなものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような、循環式硝化脱窒法、嫌気・無酸素・好気法、
多段式の循環式硝化脱窒法の何れかによって構成する生
物学的窒素除去システムでは、生物反応槽全体の水理学
的滞留時間を、流入汚水量ベースで12〜16時間も要
する。そのため、曝気槽滞留時間を一般に6〜8時間と
して設計・運転している大中都市部の既設下水処理場で
は、新たな用地確保が困難である等の理由から、現実に
は上述した方式を採用しがたい。
【0005】こうした問題の解決のために、低水温時に
硝化活性が低下する硝化菌の硝化速度を高めることを目
的として、硝化菌を高濃度に担体に固定化できる固定化
技術の開発が進められている。
【0006】しかし、流入汚水は生物反応槽内において
一定方向に流れていくので、硝化槽内の硝化菌固定化担
体も曝気に伴う液流に沿って流動しながらも流入端より
流出端に向かう方向に流れ、流出端側に高濃度に存在し
がちである。
【0007】その一法として担体循環用配管の設置があ
るが、硝化液を脱窒槽へ循環するための硝化液循環配管
も必要であるから、これら配管を少なくとも2本設置し
なければならない。また硝化液循環の際に硝化菌固定化
担体が脱窒槽に返送されるのを防止する必要があるが、
それを担体分離スクリーンによって行う場合には、担体
分離スクリーンへの負荷が高くなるため、比較的大きな
スクリーン面積を要し、スクリーン閉塞の恐れも高い。
【0008】本発明は上記課題を解決するもので、硝化
菌固定化担体を担体分離スクリーンにおいて効率的に分
離し、硝化槽内に均一に保持できる窒素除去装置を提供
することを目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に、本発明の請求項1記載の窒素除去装置は、硝化槽の
内部に硝化菌固定化担体を投入し、硝化槽内の硝化液を
脱窒槽へ循環する循環管を設けた窒素除去装置におい
て、硝化槽流出端の近傍に担体分離スクリーンを設置
し、前記担体分離スクリーンの上流側と硝化槽流入端の
上方とに開口する第2の循環管を設け、この第2の循環
管に、硝化液と硝化菌固定化担体とを硝化槽流入端側へ
循環返送する循環ポンプを介装し、前記第2の循環管の
硝化槽流入端側開口の下方に、この開口より落下する硝
化液と硝化菌固定化担体とより硝化菌固定化担体を分別
して硝化槽内に流入させる担体分別スクリーンを設ける
とともに、前記循環管の端部を開口させたものである。
【0010】請求項2記載の窒素除去装置は、請求項1
記載の構成において、担体分離スクリーンの上流側に上
端開口と下端開口とを有する第1仕切壁を設け、第1仕
切壁の上流側に下端開口を有する第2仕切壁を設け、前
記第1仕切壁と第2仕切壁との間における下部に散気装
置を配置することにより、第1仕切壁と第2仕切壁との
間に上向流路を形成するとともに、第1仕切壁と担体分
離スクリーンとの間に前記上向流路に連通する下向流路
を形成し、前記下向流路内に第2の循環管を開口させた
ものである。
【0011】請求項3記載の窒素除去装置は、請求項1
ないし請求項2に記載の構成において、循環ポンプとし
てエアリフトポンプを用いるようにしたものである。上
記した請求項1記載の構成によれば、硝化槽流出端の近
傍、すなわち担体分離スクリーンの流入側の硝化液と硝
化菌固定化担体とが、第2の循環管により硝化槽流入端
側へ移送され、担体分別スクリーンにより分別され、担
体分別スクリーンを通過する硝化液は循環管に流入し、
脱窒槽へと循環され、担体分別スクリーンに残留する硝
化菌固定化担体はその縁部より硝化槽流入端の近傍に流
入する。
【0012】したがって、硝化菌固定化担体は硝化槽流
出端側に集まることなく、硝化槽内にほぼ均一に分布す
ることになり、硝化効率が高まる。また硝化菌固定化担
体の循環と硝化液の循環とを1本の管系で同時に行える
ので、装置の簡略化、動力コストの低減を達成すること
ができ、さらにこの管系の吸い込み部である第2の循環
管の一端を担体分離スクリーンの手前側に設置すること
で、担体分離スクリーンへの負荷を小さくできるので、
スクリーン面積を従来より小さくすることができ、維持
管理も容易になる。
【0013】請求項2記載の構成によれば、第1仕切
壁,第2仕切壁,散気装置の組み合わせにより安定な上
向流,下向流が形成され、担体分離スクリーンの流入側
の面が下向流の掃流効果によって常時確実に洗浄される
ので、閉塞を防止できる。
【0014】このとき、担体分離スクリーンの手前側で
硝化菌固定化担体の濃度が高くなりやすいので、上述し
た管系の吸い込み部である第2の循環管の一端を、担体
分離スクリーンと第1仕切壁との間に形成される下向流
路内に位置させるのが濃度分布の偏り防止に有利であ
る。しかしながら、第1仕切壁と第2仕切壁との間に形
成される上向流路内に第2の循環管の一端を位置させて
もよい。
【0015】循環ポンプとしてエアリフトポンプを用い
る場合は、機械式ポンプのような設置スペースは不要で
あり、閉塞しにくく、担体に固定化された硝化菌を剥離
しにくいだけでなく、主散気装置に供給される空気等の
酸素源の一部をエアリフトポンプ用として転用すること
もできる。
【0016】担体分別スクリーンとしては、たとえば傾
斜スクリーンや回転ドラム型スクリーンを用いることが
でき、担体掻き取り装置を併設したタイプでもよい。硝
化槽内に酸素を供給する主散気装置は特に限定されず、
たとえばディフューザーまたは水中攪拌式散気装置を使
用できる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照しながら説明する。図1は第1実施形態の窒素除去
装置を示し、この窒素除去装置は原水供給管1が開口す
る脱窒槽2と、槽壁3の下部に形成された流入開口3a
において脱窒槽2と連通する硝化槽4とを備えている。
槽壁3の上端位置には、後述する循環管5が硝化槽4の
流入部近傍から脱窒槽2の流入部近傍にわたって設けら
れている。
【0018】脱窒槽2には浮遊活性汚泥を含んだ脱窒槽
内液6を攪拌する攪拌機7が設置されており、硝化槽4
には、浮遊活性汚泥を含んだ硝化槽内液8とその中に投
入された硝化菌固定化担体9とに酸素を供給し、硝化菌
固定化担体9を流動状態に保持する主散気装置10が設
置されるとともに、槽壁3に対向する槽壁11に、最終
沈殿池12へ至る導出管13が設けられている。
【0019】また硝化槽4の内部には、槽壁11のやや
手前側に槽壁11と並行に担体分離スクリーン14が設
置されている。そして、硝化槽4内の下部であって担体
分離スクリーン14の流入側と硝化槽流入部の上方とに
開口する第2の循環管15が設けられており、この第2
の循環管15に、硝化槽内液8と硝化菌固定化担体9と
を硝化槽流入部側へ送り出す機械式ポンプ16が介装さ
れている。
【0020】第2の循環管15の硝化槽流入部側開口の
下方には、硝化菌固定化担体9を分別する平板状のスク
リーン17が図示したように傾斜して設けられるととも
に、前述した循環管5の端部が硝化槽内液8を受け入れ
可能に開口している。
【0021】18はブロワ、19は汚泥返送管、20は
汚泥引抜管、21は上澄水導出管である。上記した構成
における作用を説明する。
【0022】原水供給管1より原水を脱窒槽2に供給す
ると、原水は脱窒槽内液6に混合され、攪拌機7で攪拌
されつつ槽壁3側へ流れ、その間に浮遊活性汚泥と十分
接触し、BOD成分や窒素が脱窒反応により除去され
る。
【0023】槽壁3近傍の脱窒槽内液6は流入開口3a
を通じて硝化槽4に流入し、硝化槽内液8に混合され、
主散気装置10より散気される空気によって酸素供給さ
れ流動しつつ槽壁11側へ流れ、その間に浮遊活性汚泥
と硝化菌固定化担体9とに十分接触し、アンモニア性窒
素を含むケルダール性窒素が硝酸ないし亜硝酸まで硝化
される。
【0024】担体分離スクリーン14の近傍の硝化槽内
液8(通常はこれを硝化液という)の一部は担体分離ス
クリーン14を透過し、導出管13により最終沈殿池1
2へ導出され、最終沈殿池1内の上澄液は上澄液導出管
21によって次処理工程へ導かれ、最終沈殿池1内の沈
降汚泥は汚泥返送管19によって脱窒槽2へ返送される
か、あるいは汚泥引抜管20によって汚泥処理工程へ導
かれる。
【0025】担体分離スクリーン14の近傍の残りの硝
化槽内液8と硝化菌固定化担体9とは、ポンプ16によ
って第2の循環管15の内部を硝化槽流入部側へ移送さ
れ、スクリーン17上に落下する。そして、硝化槽内液
8はスクリーン17を通過して循環管5に流入し、脱窒
槽2へと循環され、硝化菌固定化担体9はスクリーン1
7に沿って転がりその縁部より硝化槽流入部の近傍に流
入する。
【0026】これにより、硝化菌固定化担体9は硝化槽
流出部側に集まることなく、硝化槽4内にほぼ均一に分
布することになり、硝化効率が高まる。このとき、硝化
槽内液8の循環と硝化菌固定化担体9の循環とを1本の
管系、すなわち第2の循環管15によって同時に行える
ので、装置の簡略化、動力コストの低減を達成できる。
またこの管系の吸い込み部である第2の循環管15の一
端を担体分離スクリーン14の手前側に設置すること
で、担体分離スクリーン14への負荷を小さくできるの
で、スクリーン面積を従来より小さくすることができ、
維持管理を容易に行える。
【0027】図2は第2実施形態の窒素除去装置を示
し、この窒素除去装置が図1を用いて説明した第1実施
形態の窒素除去装置と異なるのは、機械式ポンプに代え
てコンプレッサ22を備えたエアリフトポンプ23が設
けられ、平板状のスクリーンに代えて回転ドラム型スク
リーン24が設けられた点である。エアリフトポンプ2
3の空気源はコンプレッサ22に限定されるものではな
く、主散気装置10に供給される空気を転用してもよ
い。
【0028】この構成によれば、エアリフトポンプ23
を用いることで、担体に固定化された硝化菌の剥離やポ
ンプの閉塞を低減できるだけでなく、ポンプの設置スペ
ースを縮小することができ、主散気装置10に供給され
る空気等の酸素源の一部をポンプ用に転用することもで
きる。スクリーン24の中に硝化菌固定化担体9が残留
した場合もスクリーン24の回転によって落下させるこ
とができる。
【0029】図3は第3実施形態の窒素除去装置を示
し、この窒素除去装置が図1を用いて説明した第1実施
形態の窒素除去装置と異なるのは、担体分離スクリーン
14の上流側に上端開口25と下端開口26とを有する
第1仕切壁27が設けられ、この第1仕切壁27の上流
側に下端開口28を有する第2仕切壁29が設けられ、
第1仕切壁27と第2仕切壁29との間の下部に、ブロ
ワ30に連通した散気装置31が配置された点である。
これにより、第1仕切壁27と第2仕切壁29との間に
上向流路32が形成されるとともに、第1仕切壁27と
担体分離スクリーン14との間に下向流路33が形成さ
れている。第2の循環管15の一端は下向流路33内に
配置され、エアリフトポンプ23が設けられている。
【0030】この構成によれば、担体分離スクリーン1
4の流入側の面が下向流の掃流効果によって常時確実に
洗浄されるので、閉塞が防止される。なお、ブロワ18
とブロワ30は別個のものである必要はなく、1台のブ
ロワから給気するようにしてもよい。またコンプレッサ
22に代えてブロワ18あるいはブロワ30あるいはそ
の他のブロワから給気するようにしてもよい。
【0031】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、硝化槽
流出端の近傍に担体分離スクリーンを設置し、担体分離
スクリーンの上流側から硝化槽流入端の上方にわたる循
環管と、硝化槽流入端の上方から脱窒槽にわたる循環管
とを、一端部が互いに上下するように設け、その端部間
に担体分別スクリーンを設けることにより、硝化菌固定
化担体の循環と硝化液の循環とを1本の管系で同時に行
えるとともに、担体分離スクリーンへの負荷を小さくす
ることができ、スクリーン面積の縮小化、維持管理の容
易化を図ることができる。
【0032】また、第1仕切壁,第2仕切壁,散気装置
を設けることにより、安定な上向流,下向流を形成し
て、担体分離スクリーンの流入側の面を常時確実に洗浄
することができ、閉塞を防止できる。
【0033】また、循環ポンプとしてエアリフトポンプ
を用いることにより、担体に固定化された硝化菌の剥離
やポンプの閉塞を低減できるとともに、ポンプの設置ス
ペースを縮小することができ、主散気装置に供給される
空気等の酸素源の一部をポンプ用に転用することもでき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態における窒素除去装置の
縦断面図である。
【図2】本発明の第2実施形態における窒素除去装置の
縦断面図である。
【図3】本発明の第3実施形態における窒素除去装置の
縦断面図である。
【符号の説明】
2 脱窒槽 4 硝化槽 5 循環管 8 硝化槽内液 9 硝化菌固定化担体 14 担体分離スクリーン 15 第2の循環管 16 機械式ポンプ 17 スクリーン 23 エアリフトポンプ 25 上端開口 26 下端開口 27 第1仕切壁 28 下端開口 29 第2仕切壁 31 散気装置 32 上向流路 33 下向流路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 硝化槽の内部に硝化菌固定化担体を投入
    し、硝化槽内の硝化液を脱窒槽へ循環する循環管を設け
    た窒素除去装置において、硝化槽流出端の近傍に担体分
    離スクリーンを設置し、前記担体分離スクリーンの上流
    側と硝化槽流入端の上方とに開口する第2の循環管を設
    け、この第2の循環管に、硝化液と硝化菌固定化担体と
    を硝化槽流入端側へ送り出す循環ポンプを介装し、前記
    第2の循環管の硝化槽流入端側開口の下方に、この開口
    より落下する硝化液と硝化菌固定化担体とより硝化菌固
    定化担体を分別して硝化槽内に流入させる担体分別スク
    リーンを設けるとともに、前記循環管の端部を開口させ
    たことを特徴とする窒素除去装置。
  2. 【請求項2】 担体分離スクリーンの上流側に上端開口
    と下端開口とを有する第1仕切壁を設け、第1仕切壁の
    上流側に下端開口を有する第2仕切壁を設け、前記第1
    仕切壁と第2仕切壁との間における下部に散気装置を配
    置することにより、第1仕切壁と第2仕切壁との間に上
    向流路を形成するとともに、第1仕切壁と担体分離スク
    リーンとの間に前記上向流路に連通する下向流路を形成
    し、前記下向流路内に第2の循環管を開口させたことを
    特徴とする請求項1記載の窒素除去装置。
  3. 【請求項3】 循環ポンプとしてエアリフトポンプを用
    いたことを特徴とする請求項1ないし請求項2のいずれ
    かに記載の窒素除去装置。
JP20953397A 1997-08-05 1997-08-05 窒素除去装置 Pending JPH1147786A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013236996A (ja) * 2012-05-14 2013-11-28 Hitachi Ltd 水処理プロセス
JP2017047399A (ja) * 2015-09-04 2017-03-09 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 窒素除去装置及び窒素除去装置の改造方法
JP2017064635A (ja) * 2015-09-30 2017-04-06 三菱重工環境・化学エンジニアリング株式会社 窒素除去装置及び窒素除去装置の改造方法
CN114436395A (zh) * 2022-01-25 2022-05-06 中国恩菲工程技术有限公司 包埋载体填料循环装置、污水处理系统和污水处理方法

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