JPS61187997A - 有機性汚水の硝化・脱窒方法 - Google Patents

有機性汚水の硝化・脱窒方法

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JPS61187997A
JPS61187997A JP3000385A JP3000385A JPS61187997A JP S61187997 A JPS61187997 A JP S61187997A JP 3000385 A JP3000385 A JP 3000385A JP 3000385 A JP3000385 A JP 3000385A JP S61187997 A JPS61187997 A JP S61187997A
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nitrification
tank
denitrification
blown
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清司 和泉
Yutaka Yamada
豊 山田
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  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は完全混合型曝気槽を用いて有機性汚水の硝化・
脱窒を行なう方法に関し、詳細には曝気槽内のDO制御
を適正に行なうことによってN除去率を高めることがで
きる様な有機性汚水の硝化・脱窒方法に関するものであ
る。
〔従来の技術」 し尿や浄化槽汚泥の如きN成分含有有機性汚水の処理方
法の1つとして完全混合型曝気槽を用いて硝化・脱窒す
る方法がある。
上記方法は例えば比較的深い下降流管と上昇流管を持つ
完全混合型曝気槽に有機性汚水(以下単に汚水という)
を投入し、槽外に設けた循環ポンプによって循環流を形
成しつつ、槽内汚水のり。
が硝化・脱窒同時進行に適した条件(DO:0.2〜1
.019/j)となる様に槽内に空気を吹込んで硝化・
脱窒反応を進行せしめN成分を除去する方法である。そ
してこの方法に詔いては槽内にDOセンサを設置してD
Oを検出し該検出値に基づいて■ブロワ稼動台数を増減
させるか又は■ブロワ風量をPID制御する方法がとら
れており、これによって槽内DOの調整が行なわれてい
る。
しかるに上記DO制御に当たっては(イ)硝化・脱窒反
応がバランス良く進行することのできるり。
レベルが1η/j以下と非常に低い為この様な領域では
DOセンサの感度及び精度が不安定であり、誤動作を起
こし易い、@汚水の性状や活性汚泥の状態によって上記
DOレベルが変化する為標準DO(DO測定値の比較対
象となるDO)を汚水々質分析値と照合しつつ変更する
必要があり、DO制御が複雑である、θ上記DOレベル
では槽内への空気吹込強さく曝気強度)がそれ程毘くな
い為、DOセンサに誤差を与えるガスが脱気されずに多
量に存在する等の事情があってDO制御を正確に行なう
ことができなかった。その結果硝化・脱窒反応がうまく
進行せず、満足できる様な脱N率を得ることができなか
った。
そこで完全混合型曝気槽を用いる硝化・脱窒方法におい
ては止むを得ず嫌気時間帯と好気時間帯を設けるべく間
欠曝気を行なっているが(第4図参照)、間欠曝気では
、連続曝気に対して曝気時間当りの曝気強度が高くなる
ため、空気の俗解効率が低下し、又泡の発生量も多くな
るがこの方法では曝気停止時間がある為、また嫌気条件
と好気条件の切換え時に反応効率が低下する等の理由か
ら満足できる汚水処理能率を得ることができないという
欠点がある。
本発明者等はこうした事態を憂慮し、汚水処理能率を低
下させることな(脱N率を向上させ得る様な方法を提供
すべく検討を重ねた。
゛即ち第4図に示される間欠曝気法においては脱N率が
かなり高いという長所がある為この長所を保持しつつ処
理効率の向上をはかろうと考え、間欠曝気では硝化反応
と脱窒反応が分けて行なわれているという点に着眼し、
このやり方を更に推し進める方向で検討した。その結果
完全混合型曝気槽内で行なわれる硝化・脱窒反応を経時
的にα)脱窒優先工程、(■)硝化・脱窒同時進行工程
、 (III)硝化優先工程、(IV)硝化完了工程の
4つに機能的に区分し、各工程のDOを夫々適正に調整
することによって、脱N率を高レベルに保持しつつ、各
工程間のDOの格差を小さくして工程間の移行を円滑に
し且つ非曝気状態をなくすことによって処理能率の低下
を抑制しようとの着想を得るに至った。又上記4工程の
うちDOの高い(IV)硝化完了工程段階でDO測測定
行なうことによってDO検出精度を向上させることがで
きると考えた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は、この様な着想を具体化すべく更に研究を重ね
た結果完成されたものであり、曝気槽内において上記(
I)〜(■)の各反応が円滑に進行する様に槽内のDO
を経時的に適確番こ制御することによって処理能率を低
下させることなくN除去率を向上させようとするもので
ある。
〔問題点を解決するための手段J 本発明は、完全混合型曝気槽を用いて有機性汚水の硝化
・脱窒を行なうに当たり、硝化完了段階のDOを検出し
、該検出DOと標準DOとの関係より必要縁吹込空気量
を求め、該総吹込空気量を経時的に2段階以上に分配し
て後半期が多くなる様に構内へ供給する点に要旨が存在
する。
〔作用J DOを適正に制御する為の前提条件は槽内のDOをより
正確に把握することであり、その為に本発明ではDOの
検出時期を硝化完了段階とした。即ちDOが低い場合に
はDOセン丈自体の精度及び感度が低く、しかもDOセ
ンサが他のガスの影響を受は易いという問題があり、こ
うした理由から本発明ではDO検出時期としてDOが比
較的高い硝化完了段階を選定した。
次に硝化・脱窒反応を効率よく進める為には前述の様に
機能的に区分された各工程(1)〜(IV)におけるD
Oを夫々適正に調整する必要があるが、本発明者等の研
究によれば各工程の役割及び好適DOは下記の様に異な
っていることが分かった。
(I)脱窒優先工程:(1)〜(IV)の期間を1サイ
クルとすると、サイクルの 最初の期間に相当し脱窒反 応が優先的に進行する。
DOは0.1〜o、3wq/1 (II)硝化・脱窒同時進行工程: 中間期に最も長く継続し硝 化反応と脱窒反応のいずれ もが進行する。
DOは0.2〜o、smP// (ffl)硝化優先工程:サイクルの後半にあって硝化
反応が優先的に進行する。
DOは0.8〜1.2■/l (IV)硝化完了工程:サイクルの最終期蕃こあって汚
水中のNH4−Nは全て硝 化されN0x−Nのみとなる。
02の消費がな(DOは急 上昇している。
DOは1゜5〜3.5119/1 又(I)〜(IV)の各工程の時間配分は、(I) :
 (II):(m) : (IV)=10〜25%=5
0〜70%:10〜20%二1〜5%とすることが望ま
しく、特に汚水の(BOD/T−N )が小さいときは
(1)の比率は上記より更に多くすることが望まれる。
そこで上記好適DOの経時的分布をグラフ化するとおよ
そ第1図に示す様なパターン(以下これを理想パターン
という)としてとらえることができる。一方1サイクル
のDO分布を上記理想パターンと一致若しくは近似させ
る為には各工程毎の反応状態に対応させて吹込空気量を
変える必要がある。即ち(I)脱窒優先工程では吹込空
気蓋を少なく L、(ffi)硝化優先工程及び(IV
)硝化完了工程では反対に吹込空気量を多くしなければ
ならない。
即ち本発明は前記理想パターンを形成・維持すべくサイ
クルの後半はど吹込空気量が多くなる様に吹込空気量を
調整し、且つ1サイクルに必要な総吹込空気量を制御す
ることによって硝化・脱窒反応を効率良く進行させよう
とするものである。
即ち各工程における標準DOは理想パターンから夫々決
定し得るので本来なら各工程のDOを夫々検出し該検出
値に基づいて吹込空気量を増減させればよいが、(1)
〜(II)の各工程のDOは低値である為DOの正確な
検出は困難である。しかるに各工程毎の標準DO同士の
相対比はほぼ決まっているので夫々の工程に必要な吹込
空気蓋の比率も相関的にほぼ一定とみなすことができる
。即ち1サイクルを通じて必要な総吹込空気量を考える
と、これの分配比が一定であると考えることができる。
従ってDOが高くなっている硝化完了工程lこおいて検
出した値と当該検出時期の標準DOとの違いを知り、分
配比を勘案しつつ両者の関係から当該サイクルの総吹込
空気量の過不足を知ることができる。ところで上記汚水
処理においては酸素供給速度の変化に対して活性汚泥は
酸素消費ポテンシャルが非常に高く酸素供給の変化に容
易に追随出来るため、DOに対する応答が非常に小さく
短時間吹込空気レベルを変えて吹込みを行なっても汚水
のDOは殆んど変わらないという事情があるが、本発明
においては上記過不足から次サイクルに必要な総吹込空
気量を求め、これを前記分配比に応じて、しかも各1程
内では均等となる様に分配するので各工程の吹込空気量
が安定的に増減し各期間のDOを安定的に制御すること
ができる。これ番こよって各期間のDOを理想パターン
に近づけることかでき、その結果N除去率を高めること
ができる。
以下本発明を更に詳細に説明する。
本発明において(I)から(■)までの1サイクルの時
間は2〜8時間とすることが望ましく、この時間が短か
すぎると各期間が安定しないうちに次の期間の吹込空気
レベルに切換ってしまう為に4つの工程を明確iζ峻別
形成することが困難になる。
一方上記時間が長すぎる場合にはDO検出による総吹込
空気量レベルの切換回数が少なくなる為1つのサイクル
内で水質が大きく変化してもこれを補正できないまま運
転が継続され水質を適正Gこコントロールできなくなる
又DOの検出は硝化完了段階のDO安定期に、しかもあ
る程度の時間をかけて行なうことが望ましく、例えばl
サイクルの終了前5〜10分から終了までのDOを測定
することが望まれる。
そして該測定DOから次サイクルの必要縁吹込空気量を
算出するに当たっては例えば(〜式に従って演算を行な
う。
Fn:現サイクルの総吹込空気輩 Fn+□;欠サイクルの総吹込空気量 C5;飽和DO(η/1) DO:DO測定値 DO*;DO標準値 m  ;係数 λ  ;測定開始時刻 b  ;測定終了時刻 即ち(A1式において、C3とDOの差を求めてこれを
3からbまでの測定時間について積分した値を、C3と
DO*の差を求めて同じく1からbまでの測定時間積分
した値で徐し、得られた値のm乗根を算出してこれにF
nを乗ずればFn + 1を求めることができる。
こうして得た次サイクルの必要縁吹込空気量Fn+1を
、現サイクルと同等の比率で(I)〜(IV)の各工程
に分配すればよい。尚分配に当たっては後半期の供給量
が多くなる様に(詳細には各期間の時間配分を勘案した
曝気強度か強くなる様に)する必要があるが、より好ま
しくは(IV)の曝気強度≧(III)の曝気強度≧(
II)の曝気強度≧(1)の曝気強度とすることが望ま
れる。
〔実施例〕
実施例1 第2図は本発明方法を実施する為の完全混合型曝気装置
の一例を示すフロー説明図で、装置Aは曝気槽1(底部
を開口した下降流管6を槽内に挿設している)、脱窒槽
2、再曝気槽3、沈殿槽4等から構成されている。汚水
りの硝化・脱窒処理を行なうに当たっては、曝気槽1内
に汚水り及び種汚泥Sを投入しておき、循環ポンプPに
よって引抜いた汚水りを循環流路5を経て下降流管6か
ら槽内へ還流する。次いで汚水は下降流管6内を矢印の
如く降下して下端部に至り、ここで方向転換し曝気槽1
と下降流管6に挾まれる流路を上昇して槽上部へ至った
後溢流堰7を越えて再循環に付される。一方循環流路5
には空気吹込配管8が接続され、且つ曝気槽1上部の汚
水中にはDOセンサ9が浸漬されており、本発明制御方
法に従って汚水りへの空気吹込が行なわれる(制御方式
は第3図参照、後述)。尚10はコントローラ、11は
電動弁を示す。こうした処理の施された汚水は脱窒槽2
次いで再曝気槽3において後処理され、沈殿槽4におい
て汚泥Soから分離された処理水りは系外へ放流される
。汚泥Soの一部は種汚泥Sとして返送され、残部は余
剰汚泥S1として処理される。
第3図は空気吹込量制御装置の一例を示す模式図で、汚
水循環流路5へ至る空気供給管8に電動弁11及び差圧
発振器12を介設している。そしてDOセンサ9によっ
て検出したデータをコントローラ10に投入して求めた
次サイクルの必要縁吹込空気量を、(I)〜(IV)の
各工程毎に分配して当該工程の必要空気量を設定し、こ
れに応じて電動弁11の開度を調整し汚水循環流路5へ
空気を供給する。更に空気供給管8を流れる空気量を差
圧発振器12で検出して設定空気量の微調整を行なう。
尚必要によりコントローラによって汚水投入量の制御を
行なってもよい。
上記実施例方法に準じて、下記処理条件下に汚水処理を
行なったところ第1表に示す水質の処理水が得られた。
尚第1図に示す曝気装置Aにおいて間欠曝気を行なった
場合(比較例)の結果を第1表に併記した。
処理条件 DO測測定現サイクル終了5分前(硝化完了段階)から
終了までの5分間の間に行 なった。
(1)−(IV)の時間配分 (1) : (II) : (ffl) : (IV)
 = 45 : 90 : 40: 5 し尿処理饅;40に//日 返送汚泥量:140−/日 汚水循環蓋: 30ゴ/分 曝気槽内汚水容量:200ぜ、深さ10m第1表 * 8171 第1表に示す様に、本発明方法によればNH4−N及び
N0x−Nを大幅に低減することができ、且つ所要空気
量を節約することができた。
向上記実施例方法において曝気槽内の汚水滞留時間は5
〜10分程度程度り汚水は完全混合され均質状態にある
。又下降流管内の汚水滞留時間は5〜10秒と短く、下
降流管は実質的に空気供給管となっている。
〔発明の効果」 本発明は以上の様に構成されており、硝化完了段階で検
出したDO値に基づいて次サイクルの必要縁吹込空気量
を求め、該総吹込空気量を経時的に2段階以上に分配し
て槽内へ供給するので、(1)〜(■)のいずれの期間
においても適正な空気吹込みを行なうことができ、理想
パターンと同等若しくは近似したDO分布を形成するこ
とができる。
その結果N除去率を飛躍的に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は理想パターンにおけるDO変化並びに各工程毎
の吹込空気量を示すグラフ、第2図は本発明方法を実施
する為の曝気装置の一例を示すフロー説明図、第3図は
吹込空気量制御方式の一例を示す模式図、9g4図は間
欠曝気方式におけるDO変化並び吹込空気量の変化を示
すグラフである。 1:曝気槽    6:下降流管 7:溢流堰    8:空気導入管 9 : DOセンサ  10: コントローラ11:電
動弁

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 完全混合型曝気槽を用いて有機性汚水の硝化・脱窒を行
    なうに当たり、硝化完了段階のDOを検出し、該検出D
    Oと標準DOとの関係より次の硝化・脱窒サイクルに必
    要な総吹込空気量を求め、該総吹込空気量を経時的に2
    段階以上に分配して後半期が多くなる様に槽内へ供給す
    ることを特徴とする有機性汚水の硝化・脱窒方法。
JP3000385A 1985-02-18 1985-02-18 有機性汚水の硝化・脱窒方法 Granted JPS61187997A (ja)

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JP3000385A JPS61187997A (ja) 1985-02-18 1985-02-18 有機性汚水の硝化・脱窒方法

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JPH027720B2 JPH027720B2 (ja) 1990-02-20

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0418992A (ja) * 1990-05-14 1992-01-23 Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd し尿系汚水の処理方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0418992A (ja) * 1990-05-14 1992-01-23 Mitsubishi Kakoki Kaisha Ltd し尿系汚水の処理方法

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