JPS5916159Y2 - 生物学的硝化脱窒素処理装置 - Google Patents

生物学的硝化脱窒素処理装置

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JPS5916159Y2
JPS5916159Y2 JP1979091165U JP9116579U JPS5916159Y2 JP S5916159 Y2 JPS5916159 Y2 JP S5916159Y2 JP 1979091165 U JP1979091165 U JP 1979091165U JP 9116579 U JP9116579 U JP 9116579U JP S5916159 Y2 JPS5916159 Y2 JP S5916159Y2
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JP
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nitrification
denitrification
pump
treatment device
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JP1979091165U
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JPS5610999U (ja
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克之 片岡
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荏原インフイルコ株式会社
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、し尿、その他の有機性汚水を生物学的酸化接
触浄化処理するための硝化脱窒素処理装置に関するもの
である。
従来の硝化液循環生物学的膜窒素プロセスの主要部であ
る脱窒素工程と硝化工程では第1図に示したように、脱
窒素槽Aから硝化槽Bへ脱窒集液を連通配管Cで自然流
入させ硝化液を脱窒素槽AヘポンプDで循環させている
が、硝化液循環ポンプDは、脱窒素槽Aに後続する硝化
槽Bから硝化液を吸い込み、脱窒素槽Aに吐出させてい
るし、また硝化槽B内のエアレーションは、硝化液循環
ポンプDとは別個のブロワEなどによって、空気を散気
管Fなどから散気させることによって行なっていると共
に、前記脱窒工程流出液は自然流下で硝化工程に流入し
ている。
そして従来より、脱窒素槽への硝化液循環量は多ければ
多いほど脱窒素率が向上することは理論的・実験的に確
認されていたが、現実には硝化液循環ポンプの動力費お
よび設備費から見て、原水流量に対し、およそ6倍以上
の循環比にすることは得策でないことがよく知られてい
る。
即ち、従来の生物学的硝化脱窒素プロセスのなかで、原
水中のBOD戒分をメタノールの代わりに利用できるた
め最も合理的と評価されている硝化液循環生物学的脱窒
素プロセスの構成は、硝化槽からアンモニア性−Nの硝
化反応が完了した液(硝化液と呼ぶ)をポンプによって
脱窒素槽に循環させても循環化が原水流量の5〜6倍必
要なため、この循環ポンプの所要動力が無視できないと
いう問題点があった。
しかも、従来法では、第1図のように、硝化部への酸素
供給のためのエアレーションを、循環ポンプとは別個の
エアレータ−によって酸素を供給しているので、NH4
−Nの硝化には、NH4N 1 kgあたり4.57k
gの酸素を必要とするため、多量のエアレーション動力
を必要としており、省エネルギー的見地からは理想的プ
ロセスとは言えない。
一方、回転円板法や回転濾床法は、活性汚泥法よりも、
省エネルギー的プロセスと言われているが、最近の実態
調査結果では、必ずしも省エネルギー的とは限らないこ
とが判明している。
すなわち、BOD 1 kgを除去するのに要する電力
使用量(KWh)で比較すると、回転円板法が0.5〜
3.7KWh/kg BOD (平均2.07)である
のに対し、活性汚泥法では0.69〜1.94 KWh
/kg BOD (平均1゜30)であったと報告され
ている。
本考案はこれら従来の諸問題を解決し、極めて省エネル
ギー的は生物学的硝化脱窒素装置を構成簡単で安価な形
態で提供することを目的としたものである。
本考案は生物学的脱窒素部と硝化部を連通状態に配置し
、且つポンプのある循環流路にて脱窒素部と硝化部とを
連絡して前記ポンプによって、脱窒素部から液を吸引し
、該ポンプ吐出水を硝化部内に吐出し、気泡を巻きこむ
処理槽構成にするとともに、前記硝化部内に上部が大気
中に露出し、下部が水没している回転円板または回転濾
床の生物付着部を配備し、該生物付着部に前記硝化部内
に巻きこまれた気泡群を捕捉する気泡捕集部を設けて、
捕捉気泡の浮力で回転駆動せしめるように構成したこと
を特徴とする生物学的硝化脱窒素処理装置、即ち硝化液
循環生物学的脱窒素機構と回転円板乃至回転濾床式生物
処理機構とを特異な態様で結合することによって、回転
円板の回転駆動動力、および硝化部のエアレーション動
力を実質的に不要にすることができる省エネルギー型装
置としたことを特徴としたものである。
本考案の一実施例を第2図にもとづいて説明すると、原
水流入部20及び処理水流出部10のある脱窒素部1と
硝化部2とが、循環用の流路9などによって連通状態に
設けられた処理構成となっている。
該硝化部2の水面付近には、回転円板または回転濾床の
生物付着部4が、上部が大気中に露出し、下部が水没す
るように設置されている。
さらに前記脱窒素部1から液を吸引するポンプ3が循環
流路13に備えられ、該ポンプ吐出水を硝化部2内に吐
出するように、ポンプサクション側から脱窒素部1の内
液を吸いこみ、吐出水を硝化部2水面に落下させるよう
に構成されている。
即ち、このポンプ3の吐出水が硝化部水面に落下する際
に、滝つぼ効果によって大量の空気泡が大気中から巻き
込まれ、硝化部内においてエアレーションが行われる。
さらに巻きこまれた気泡群は吐出水の下降水流に乗って
下降したのち、浮力によって槽内を上昇してゆく。
このとき、前記生物付着部4の回転円板の外周部など適
当な場所に気泡捕集部5を設けておくことによって上昇
気泡が捕捉され、この浮力によって回転円板を駆動させ
ることができるようになっている。
ポンプ吐出水流によって巻きこまれた気泡をより効果的
に硝化部2の底部まで導くには、ドラフトチューブ6を
設けるとよく、又、ドラフトチューブ6の下端より吐出
される気泡群をより効果的に回転円板の気泡捕集部5に
導くには、ドラフトチューブ6の下部を水平に屈曲させ
ておくとよい。
しかして、ポンプ3から吐出された水流によって硝化部
内のエアレーションと回転円板の駆動がなされつつ、硝
化液が、循環流路9内を経由して、脱窒素部1に自然に
リサイクルされてゆく。
硝化部2からの越流水は処理水流出部10及び流出管1
1を経て第2脱窒素部、再曝気部(図示せず)を経由す
るか、またはそのまま最終沈澱池7などの固液分離部に
流入しMLSSが分離され、処理水として流出する。
該最終沈澱池7で分離された汚泥は、汚泥返送管8によ
って脱窒素部1あるいは硝化部2などに返送されるが、
汚泥を返送しないで運転することも可能であり、この場
合は脱窒妻部1内にも全体が水没している回転円板を設
けておくのが好ましい。
しかして、BOD、NH4−Nを含む原水は、脱窒素部
1に流入する。
これと同時に硝化液も流路9を通って脱窒素部1にリサ
イクルされてくる。
硝化液中のNO2−N 、NO3−N (NOx−Nと
略記)は、脱窒素菌によって原水中のBOD成分を有機
炭素源として利用しつつN2fに脱窒素される。
この脱窒集液はポンプ3によって硝化部2内に導かれ、
硝化部2内を浮遊流動しつつある硝化菌、BOD資化菌
および、回転円板面で生物膜状に繁殖している硝化菌、
BOD資化菌によって、脱窒集液中のNH4NおよびB
ODがNOx−Hに酸化ないし除去される。
NH4−Hの硝化およびBODの除去に必要な酸素は回
転円板の回転およびポンプ吐出水の巻き込み気泡による
エアレーションによって供給される。
なおエアレーション手段として、ポンプ3の配管系内へ
のエジェクタ19による空気吸入あるいはブロワによる
空気などの酸素含有ガスの供給手段を利用、併用できる
ことはいうまでもなく、また硝化部2内において通常の
散気管などによるエアレーションを補助的に併用するこ
とも可能である。
また前記脱窒素部1と硝化部2とは処理槽に仕切壁12
で区画して形成してもよいが別個槽で配管連絡してもよ
い。
さらに循環流路13のポンプ循環配管系内にブロワまた
はエジェクタ19によって空気などの酸素含有ガスを供
給する構成とすることもで゛きる。
図中14は回転支軸、17は中心管、18は余剰汚泥排
出調節弁、である。
第3図の具体例は脱窒素部1に回転円板乃至回転濾床の
回転部材21を液面下に配備したもので、循環流路9及
び/又は原水流入部20からの流入力が作用させて回転
させるように構成するのが便利である。
例えば第2図例と同様に気泡捕集部5が水車機構となっ
ているように構成したものを用いる。
この場合原水流入部20から、し尿などの原水が脱窒妻
部1内に流入し硝化部2で生成したN0xNが、原液中
のBODを有機炭素源として、脱窒素菌によってN2ガ
スに還元されたのち、循環ポンプ3によって強制的に硝
化部2に移送される。
この循環ポンプ3によってエアレーションを同時に行な
うには、例えば、ポンプ3の吐出管を硝化部2の水位よ
りも立上げておき、吐出水流を硝化部水面に激しく衝突
させる手段、あるいはエジェクタによって空気を配管内
に導入させる手段などを採用すればよく、また、水中ポ
ンプに空気を吸引させるいわゆる水中ブロワを利用して
も良い。
しかして、脱窒妻部1内から強制的移送された脱窒素槽
流出中のNH4−Nおよび微量の残留BODは、硝化部
2内で、硝化菌BOD資化菌によってN0x−Nに転換
され、BODは除去される。
次に硝化部2の内液の大部分は流路9を経由して自然流
下或いは強制流下で脱窒妻部1内にリサイクルされてゆ
く。
一方、流出液は流出部10から原水流入量に相当する量
が溢流し、後続する固液分離工程に流入して処理される
本考案は脱窒素槽内液を、ポンプによって硝化槽に強制
的に移行させ、且つ硝化槽内液が自然流下で脱窒素槽に
流入することによって水流に与えられるエネルギーを利
用して硝化槽内のエアレーションをも同時に行なうこと
ができ、即ち、従来は硝化液の循環という単一の機能の
遂行にとどまっていた循環ポンプ3の水流のエネルギー
を、硝化部2内のエアレーションおよび生物付着部4の
回転駆動にも利用できるようにした結果、回転円板駆動
用の動力、モーターが不要になり、また硝化部内のエア
レーションのための散気ブロワおよび動力が不要になっ
て著しく省エネルギーとなり、従って、外部から電力を
供給する必要があるのはポンプ3のみであり、運転経費
も節減できるし浮遊状生物と回転円板面の生物膜の両者
によって処理が可能であるので処理効率がよく、かつ負
荷変動にも対応でき運転管理も容易で経済的にも質的に
も良好な処理水を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例の縦断面図ご第2図は本考案の実施例の
縦断面図、第3図は他の実施例の縦断面図である。 1・・・・・・脱窒素部、2・・・・・・硝化部、3・
・・・・・ポンプ、4・・・・・・生物付着部、5・・
・・・・気泡捕集部、6・・・・・・ドラフトチューブ
、7・・・・・・最終沈澱池、8・・・・・・汚泥返送
管、9・・・・・・循環流路、10・・・・・・流出部
、11・・・・・・流出管、121.・・8.仕切壁、
13・・・・・・循環流路、2o・・・・・・原水流入
部、21・・・・・・回転部材。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 1.生物学的処理装置1と硝化部2を連通状態に配置し
    、且つポンプ3のある循環流路13にて脱窒素部1と硝
    化部2とを連絡して前記ポンプ3によって、脱窒素部1
    から液を吸引し、該ポンプ吐出水を硝化部2内に吐出し
    、気泡を巻きこむ処理槽構成にするとともに、前記、硝
    化部2内に上部が大気中に露出し、下部が水没している
    回転円板または回転濾床の生物付着部4を配備し、該生
    物付着部4に、前記硝化部2内に巻きこまれた気泡群を
    捕捉する気泡捕集部5を設けて、捕捉気泡の浮力で回転
    駆動せしめるように構成したことを特徴とする生物学的
    硝化脱窒素処理装置。 2、前記硝化部2が、前記ポンプ3のポンプ吐出を硝化
    部2の底部方向に導くドラフトチューブ6を備えたもの
    である実用新案登録請求の範囲第1項記載の生物学的処
    理装置。 3、前記硝化部2が、ドラフトチューブ6を備えたもの
    であって、該ドラフトチューブ6の下端を回転する前記
    生物付着部4の設置方向へ屈曲させたものである実用新
    案登録請求の範囲第1項又は第2項記載の生物学的処理
    装置。 4、前記脱窒素部1及び/又は硝化部2のある処理槽が
    、最終沈澱池7などの固液分離部で分離された汚泥をリ
    サイクルさせる汚泥返送管8を配備したものである実用
    新案登録請求の範囲第1項、第2項又は第3項記載の生
    物学的処理装置。 5、前記硝化部2が、気泡群導入のためにポンプ循環配
    管系内に、ブロワまたはエジェクタによって空気など酸
    素含有ガスを供給する構成としたものである実用新案登
    録請求の範囲第1項、第2項、第3項又は第4項記載の
    生物学的処理装置。 6、前記気泡捕集部5が、水車機構であって少なくとも
    気泡浮力及び/又はポンプ吐出水力を作用させるもので
    ある実用新案登録請求の範囲第1項、第2項、第3項、
    第4項、又は第5項記載の生物学的処理装置。 78前記脱窒素部1が、液面下に回転円板体乃至回転濾
    床の回転部材を備えたものである実用新案登録請求の範
    囲第1項、第2項、第3項、第4項、第5項又は第6項
    記載の物学的処理装置。
JP1979091165U 1979-07-02 1979-07-02 生物学的硝化脱窒素処理装置 Expired JPS5916159Y2 (ja)

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JPS5610999U JPS5610999U (ja) 1981-01-30
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020241382A1 (ja) * 2019-05-28 2020-12-03 株式会社 東芝 水処理システムおよび水処理方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020241382A1 (ja) * 2019-05-28 2020-12-03 株式会社 東芝 水処理システムおよび水処理方法
JPWO2020241382A1 (ja) * 2019-05-28 2021-12-09 株式会社東芝 水処理システムおよび水処理方法

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