JPS5892498A - 廃水の生物学的脱窒素方法 - Google Patents

廃水の生物学的脱窒素方法

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JPS5892498A
JPS5892498A JP19082681A JP19082681A JPS5892498A JP S5892498 A JPS5892498 A JP S5892498A JP 19082681 A JP19082681 A JP 19082681A JP 19082681 A JP19082681 A JP 19082681A JP S5892498 A JPS5892498 A JP S5892498A
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denitrification
bod
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liquid
nox
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Takayuki Suzuki
隆幸 鈴木
Taisuke Toya
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は内生呼吸型の生物学的脱窒素方法による廃水の
窒素除去方法の改良に関するものである。
生物学的硝化脱窒票決は、廃水中の窒素(以下r NH
s Jと略記する)を硝化菌を利用してNoj(NO2
及び/又はN05)としたのち、NoIを脱窒素菌を利
用して嫌気的条件下でN2ガスに壕で還元して除去(脱
窒素)する方法である。N0JIの還元剤としては通常
メタノールなどの窒素を含有しない有機炭源が使用され
る。しかしながら、メタノールは有価の工業薬品である
ためランニングコストを節減する目的でメタノールを添
加せず活性汚泥自体の保有する還元力を利用する内生呼
吸瀧脱窒素(これに対し外部から有機炭素源を添加する
脱窒素は外生呼吸製脱窒素といわれる)も採用されてい
る。
この内生呼吸製脱窒素は脱窒素速度が小さいため外生呼
a型の脱窒素を利用した脱窒素工1に比べその容量が大
きくなるという欠点があるが、メタノールを使わない省
資源的方法であるため採用例も多い。
内生呼吸証の脱窒素も他の生物反応と同様に水温の上昇
によって反応速度が大きくなり、また脱窒嵩量は微生物
濃度に比例し、したがって汚泥員度を増加することによ
って単位反応容積あたりの脱窒嵩量を大きくすることが
できる。
本発明者らは内生呼吸製脱窒素の、その工程容量が大き
くなるという欠点を解消するため高水温。
高MLS8 (20000MVt<らい)でし尿の内生
呼吸による脱窒素の連続試験を行なっていたが、処理水
中に高濃度のBOD 、 NHsが残留することを知得
した。このBOD 、 NHsの先回を調べるために、
試験装置から汚泥を引き抜き脱窒素の回分試験を行なっ
たところ第1図〜第4図に示す結果が得られた。
これらの実験の条件は、 (1)第1図・・・・・・水温20覧ML8Bm度20
000 ”11/1(2)第2図・・・・・・水温30
℃、ML8g濃度同 上(3)第3図・・・・・・水温
40℃、ML8S濃度同 上(4)84図・・・・・・
水温同上、ML8811度10000 ”I/lである
第1図〜第3図から、NHs−NはN0s−Nの有無に
かかわらず上昇しているが、BODはN03−Nが消失
してから急増し、NH3−N 、 BODともに水温の
高いほど増加することおよび、第3図、第4因からML
SS濃度の高いはどBOD 、 NH3−Nが増大する
ことがわかる。これらの回分試験ののち連続試験のデー
タを検討したところ、MLSS11度の高いとき、春よ
りも水温の高かった夏に残留するBOD、NHi N濃
度が高く、回分試験の結果と良く合致することがわかっ
た。
そこで連続試験では、脱窒素槽の後段に設けであるばり
気槽の空気供給量を大幅に増加したところ、BODの残
留濃度は低下したがNHsはNOsに硝化されたため窪
素濃度としては低下しなかった。
また脱窒素槽ではBOD、NHs−Nが上昇したが、こ
の理由は、汚泥の分解によってBOD成分、 NHi生
じ、このBOD成分はNOxの存在する間はNOxの脱
窒素1:利用されて消失するためNHi−Nのみが上昇
するが、NOsが消失してからはBOD成分が消費され
ないためBODとNH5が同時に上昇したものと考えら
れる。水温40℃、MLSS 2000011Vtに設
定した前記回分試験(第3図)の走時間後の液は有機酸
系統の悪臭を放っていたので、汚泥は恐らく酸性発酵を
生じたものと思われる。
前述のように脱窒素速度は水温の低下によって減少する
ので、年間を通じて高率の脱窒素を安定して行なうため
冬期の最低水温を用いて脱窒素槽の容積を決定するが、
夏期には容積が過大となってBOD 、 Nus−Nが
高濃度に残留する仁とになる。
すなわち、第1図、第2図及び第3図の比較から明らか
なように、N0s−Hの残留濃度が最低値になるのに要
する時間は第1図〜第3図の願にそれぞれ9時間、6時
間、4.3時間となっており、同−MLSS濃度では水
温が高いはどN0s−Nの消失速度が大き5、<、tた
BOD 、 NHs−Nの残留濃度も低い。
したがって水温の高低に対応して脱窒素処理時間を設定
することが望ましいのであるが、実際の装置ではこのよ
うな操作は困難であり、またMLSS濃度についても冬
期、夏期の水温変動に拘らずはぼ′同一にして処理して
いるため、上記のように夏期においては脱窒素処理時間
が過大となり汚泥の分解によるBOD 、 NHs−N
の増大を招き、処理水質が悪化することになるのである
。これに対し、メタノールなどの炭素源を添加する外生
呼吸製の脱窒素ではこのよりなりOD 、 N)is−
Nの上昇はみもれなかった。
本発明は以上述べた内生呼吸型脱窒ネ槽のBODの上昇
を防止するとともに脱窒素処理水の残留窒素量を減少で
きる方法を提供することを目的とするものである。
すなわち本発明は、廃水の生物学的脱窒素工程において
、硝化工程の前段に廃水と当該硝化工程から循環された
硝化液の接触する脱窒素工程を、硝化工程の後段に内生
呼吸製脱窒素工程をそれぞれ配備すると共に、尚該内生
呼吸製脱窒素工程から前記硝化工程に、及び/又は前記
内生呼吸製脱窒素工程の後段に設けた曝気工程から前記
硝化工程に液を循環させて処理することを特徴とする廃
水の生物学的脱窒素方法である。
次に本発明の一実施態様を第5図に基づいて説明すると
、NHsとBODt−含有する廃水1は返送汚泥2.硝
化工程4からの循環硝化1112とともに嫌気的条件に
ある第1脱会素工s3に流入し、循環硝化液12中のN
Ox (NO2及び/又はNO5)は廃水1中のBOD
成分を炭素源として脱窒素゛菌によってN2ガスに還元
分解され、NHsと残留BOD成亦は次段の祠化工程4
に流入してNHsはNOxに硝化され、残留BOD成分
は酸化除去されたのち、Nowの一部は$1脱窒素工程
3に循環され、残部のNowは内生呼吸による脱窒素の
行なわれる第2脱窒素工程5に流入して脱窒素される。
しかして、前述のように第2脱窒素工程5を年間を通じ
て全く同一条件で運転することは管理的にも紅済的(水
温コントロールに使う重油費あるいは電気費)、にも無
理であり、このため水温の上昇する夏期には第2脱窒素
工程5ではBODが大幅に増大しNHs−N濃度の上昇
も避けられない。
そこで本発明ではBOD 、 NHs N濃度の上昇を
防止する方法として、第2脱1!素工程5の液をパルプ
10.9を経由して硝化工14に循環する。これによっ
て、返送されたBOD成分が酸化除去されるのと同時に
、返送されたNHiは第1脱窒素工程3からの残留NH
sと共にNOxに酸化され、これらのNowが第2脱窒
素工程5へ流入するため該工程内(7) NOx量が増
大する結果、該工程で汚泥から発生する多量のBOD成
盆はこのNowの還元(N2ガス化)に消費されてNO
xとBODの処理が同時に進行する。
この場合、上記第2脱窒素工程5内の液が硝化工程4か
らの流入液によって希釈される効果も得られる。
第2脱窒素工程5で残留したNHs及びBOD成分は、
ばっ気工程6で処理されてBOD成分は酸化分解により
消失し、NHsはNOxに変化するが、このNOx量が
所望の水質を超える場合にはばっ気工程6の液をパルプ
11,9を経由して硝化工程4へ返送すればよく、上記
と同様の効果を得ることができる。なお、必要により第
2脱脅素工程5とばつ気工程6から同時に硝化工程4゛
へ液を返送してもよいことは勿論である。図中8は循環
ポンプである。
以上の方法によってBOD、NHs−Nの低下した第2
脱窒素工程5の流出水はばっ気工@6に流入す・るが、
BODが低下しているので上記ばっ気工程6の容量を小
さくすることができる。このばっ気工程6で残留ROD
の除去された混合液は固液分離工程7に流入し分離水1
3が得られるが、これは処理水として放流してもよいし
、さらに高度処理をしてもよい。一方、分離した汚泥は
返送汚泥2として第1脱窒素工程3に返送される。
しかして、本発明においては循環硝化液12の流量すな
わち循環液量は次のように決められる。この循環硝化液
12は硝化工程4で生成したNorを廃水1のBOD成
分を利用して脱窒素するためのものであり、循環液量C
は硝化工程4のNOs濃度と流入する廃水のBOD量で
決まるので、NHsはすべて硝化されるとすれば次式で
表わすことができる。
ここで、 Q  :廃水流入量(匂) BOD  :廃水のBOD濃度(−々)C:循環液量(
−巾) NHa N :廃水Nus−N 8度(”l//l )
R:返送汚泥量(匂) n:N0j−Nを除去するに必要なり0D((鶏)、す
なわち(BOD/Nαg−N)なお、ルはBOD/N0
2−Nでは2.5、BOD/N0j−Nでは4程度をみ
ておけばよい。
次に、第2脱窒素工程5から硝化工程4に循環する液量
について第1図及び第3図を参照して説明する。
冬期水温20℃、 MLBS 20000”f/z、流
入N0s−N 11度120”l/lとすると、第2脱
窒素工程5の容積V−は流入水滞留時間を第1図より9
時間としなければならないから1 、”、Vn 中0.38 Q”     ・・曲(j)
’゛ζこで、 VB:第2脱窒素工程5の容積(−) Q′:同土工穆への流入水量(匂) なお、0式における数字スは1日の時間数であり、■式
から例えばQ′が100//Bの場合、hはおよそ38
−となる。
一方、夏期に水温が40℃となれば上記滞留時間におい
ては、第3図より第2脱窒索工15のBOD。
NHs−Nはそれぞれ100 Vム43 wy/Lに上
昇してしまうのでこれを避けるため第2脱窒素工115
の液を硝化工1i4に循環して滞留時間を4.3時間(
NOi−Nが最低値になる)にすればよい(第2脱窒嵩
工薯5内の液の循環によって硝化工114の液のN0x
−Nは多少資化するが、ヒとでは変わらないものとする
)。この場合、第2脱窒素工程5から硝化工程4への循
環液量C’ (lIP/i3)は次式で表わすことがで
きる。
コL=リ   ・・・・・・■ Q’ + C’   24 、°、h中0.18 (Q’+C’ )  ・・曲□□
□したがって、q′を100 ’/B 、 VBを38
t/とすればじ式からC′は約1111f//Bとなる
。なお、Vm r Q’の意味は上記のとおりである。
かくて第2脱窪素工程5の液の循環により、誼工程の流
出液の第3図よりBODは18 */l 、 N出−N
・は23 q/L X  ”  中11 ”f/l−ト
lk ル。
Q′十〇 次I:、本発明の実施例(第5図の70−ν一トに則し
て実施)について説明する。
■ 実施条件 拳廃水の種類 −−−−−−−−−−−−−−−−−−
−−L尿・処理量 −−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−10萄・硝化液循環量−一一−−−
−−−−−−−−−・200匂・返送汚泥量−−−−−
−−−−−−−−−−−−−−−−5匂・硝化槽MLS
S −−−−−−−−−−−−−−20000q/l・
第1脱窒素工程容量−−−−−−−−−−20m’の第
2脱窒素工程容量−−−一−−−−−18m”・硝化工
1容量 −−−−−−−−−−−−−−−−−−20m
’・ばっ気工程容量−−−−−−−−−−−−−−−1
091t・水温 −−−−−−−−−−−−−−−−−
−−−−−−−−−−−40C■ 実施結果 上表から、第2脱窒素工程及び/又はばっ気工程から液
の循環処理を行なうことによって、従来法に比べて著し
く良質の処理水が得られることがわかる。
以上述べたように本発明によれば、年間を通じて安定し
て良質の処理水が得られ、内生呼吸戴脱′m素処理の利
点を有効に生かせた処理が行なえる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図〜第4図は本発明完成のための基礎実験の結果を
示すグラフ、第5図は本発明の実施態様を示すフローシ
ートである。 1・・・廃水、2・・・返送汚泥、3・・・第1脱窒素
工1.4・・・硝化1糧、5・・・第2脱窒素工1.6
・・・ばっ気工程、7・・・固液分離工1.8・・・循
環ポンプ、9〜11・・・パルプ、12・・・循環硝化
液、13・・・分離水。 特許出願人 荏原インフィルコ株式会社代理人弁思士 
端  山  五  − 同  弁理士 千  1)   稔 啼PJ1(h) 峙藺(h)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、 11L水が流入する第1脱窒素工1と硝化工程と
    内生呼a型の第2脱窒素工程と曝気工程とをこの順序に
    直列配備し、前記硝化工程から硝化液の少なくとも一部
    を前記第1脱窒素工程へ返送すると共に、前記第2脱窒
    素工程の液の少なくとも一部及び/又は前記曝気工程の
    液の少なくとも一部を前記硝化工程へ返送することを特
    徴とする廃水の生物学的脱窒素方法。
JP19082681A 1981-11-30 1981-11-30 廃水の生物学的脱窒素方法 Granted JPS5892498A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60153999A (ja) * 1984-01-24 1985-08-13 Ebara Infilco Co Ltd 廃水の処理方法
JPS62197197A (ja) * 1986-01-29 1987-08-31 Mitsui Petrochem Ind Ltd 有機性排水処理方法
WO2012136505A2 (en) 2011-04-06 2012-10-11 Yara International Asa Process to treat industrial wastewater

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