JPS61192397A - 廃水の処理方法 - Google Patents

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】 〔、発明の技術分野〕 本発明は、廃水の処理方法に関し、特に廃水中のＢＯＤ
、窒素及びリンを除去する処理方法の改良に係わる。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来より廃水中のＢＯＤ等を除去する方法として、種々
の技術が開発されている。これらを第２図乃至第６図を
参照して説明する。

第２図は、活性汚泥法を３段直列に設置した廃水処理の
流れを示すもので、第１沈澱池１を有する第１処理槽２
に原水を導入し、ここでＢＯＤの除去を行ない、処理水
を前記沈澱池１に導入し、　　　　　　゛この処理水を
第２沈澱池３を有する第２処理槽４に導入し、ここで硝
化を行ない、処理水を第２沈澱池３に導入し、この処理
水を第３沈澱池５を有する第３処理槽６に導入し、ここ
で脱窒を行ない、処理水を第３沈澱池５を通して排出す
る。なお、各沈澱池１．３．５の汚泥の一部は夫々の処
理槽２．４．６に返送する。また、第２処理槽４には、
ｐＨ調整のためのアルカリ成分が供給され、第３処理槽
６にはメタノール等の炭素源が供給される。

こうした廃水の処理においては、第１処理槽２ではＢＯ
Ｄ除去除去箱２処理槽４では硝化菌、第３処理槽６では
脱窒菌が優先種となるため、それぞれの単位汚泥量当り
の反応速度を大きくできること、第２処理槽４の流入水
は、既に好気処理を受けているため、第２処理槽４に流
入する硝化妨害物質が少なく、安定した硝化が可能とな
ること、という利点を有する。しかしながら、かかる方
法では各処理槽毎に沈澱池を必要とすること、脱リン効
果が殆んどないこと、原水中のＢＯＤ、脱窒反応で生じ
るアルカリ度を利用していないため、炭素源、アルカリ
成分の使用量が増大すること、汚泥のバルキングを起こ
さない条件で運転する必要があること、という問題があ
る。

第３図は、硝化液循環法と呼ばれる活性汚泥法の流れを
示すもので、隔壁１１で処理槽１２を区画し、この前段
の嫌気状態とした第１処理室１３ａに原水を導入し、こ
こで脱窒を行ない、その処理水（汚泥混合液）を後段の
好気状態とした第２処理室１３ｂに導入し、ここで硝化
及びＢＯＤ除去を行ない、処理水は沈澱池１４を通して
排出する。この場合、第２処理室１３ｂの汚泥混合液の
一部は第１処理室１３ａに循環され、沈澱池１４の汚泥
の一部は第１処理室１３ａに返送される。こうした廃水
の処理においては、原水中のＢＯＤ成分を脱窒時の炭素
源として利用しているため、メタノール等の炭素源使用
−量−・を削減でき、しかも脱リン効果が得られる。し
かしながら、かかる方法では単一の汚泥でＢＯＤ除去、
硝化、脱窒を行うため、汚泥中にＢＯＤ除去除去箱化菌
、脱窒菌が混在し、夫々の単位汚泥当りの反応速度が小
さいこと、単位汚泥当りの反応速度が小さいため、装置
が大型化すること、汚泥のバッキングが起きない条件で
運転する必要があること、消化菌を系内に維持するため
にＳＲＴの調整が必要であること、という問題がある。

第４図は、前述した第２図の活性汚泥の処理槽及び沈澱
池の代わりに流動床式処理槽２１〜２３を用いた流れを
示すもので、第１流動床式処理槽２１に原水を導入し、
ここでＢＯＤの除去を行ない、処理水を第２流動床式処
理槽２２に導入し、ここで硝化を行ない、処理水（汚泥
混合液）を第３流動床式処理槽２３に導入し、ここで脱
窒を行なった後、排出する。なお、第２流動床式処理槽
２２にはｐＨ調整のためのアルカリ成分が供給され、第
３流動床式処理槽２３にはメタノール等の炭素源が供給
される。こうした廃水の処理においては、第１流動床式
処理槽２１ではＢＯＤ除去除去箱２流動床式処理槽２２
では硝化菌、第３流動床式処理槽２３では脱窒菌が優先
種となるため、夫々の単位汚泥量当りの反応速度を大き
くできること、単位体積当りの反応速度が大であるため
、装置の小型化が可能であること、汚泥の返送、沈澱池
が不要となること、硝化菌のような増殖速度の小さな菌
も担体表面に付着し、流出し難くその利用度を向上でき
ること、汚泥のバッキングの心配がないこと、第２流動
床式処理槽２２の流入水は、既に好気処理を受けている
ため、第２流動床式処理槽２２に流入する硝化妨害物質
が少なく、安定した硝化が可能となること、という利点
を有する。

しかしながら、かかる方法では脱リン効果が殆んどない
こと、原水中のＢＯＤ、脱窒反応で生じるアルカリ度を
利用していないため、炭素源、アルカリ成分の使用量が
増大すること、という問題がある。

第５図は、前述した第３図の活性汚泥の処理槽の代わり
に流動床式処理槽３１．３２を用いた流れを示すもので
ある。こうし廃水の処理方法においては、原水中のＢＯ
Ｄ成分を脱窒炭素源に利用しているため、メタノール等
の炭素源使用量の削減効果を得られること、脱窒槽で生
じるアルカリ度を利用しているため、アルカリ使用量削
減効果が得られること、単位体積当りの反応速度が大で
あるため、装置の小型化が可能であること、汚泥の返送
、沈澱池が不要となること、硝化菌のような増殖速度の
小さな菌も担体表面に付着し、流出し難くその利用度を
向上できること、汚泥のバッキングの心配がないこと、
という利点を有する。

しかしながら、かかる方法では脱リン効果が殆んどない
こと、ＢＯＤ除去除去箱化菌が同一槽中で増殖し、夫々
の単位汚泥当りの反応速度が小さいこと、という問題が
ある。

第６図は、前述した第５図の好気状態の流動床式処理槽
を２つ（３２１，３２２）用いた流れを示すものである
。こうした廃水の処理においては、■第１流動床式処理
槽３１では脱窒菌、第２流動床式処理槽３２１ではＢＯ
Ｄ除去除去箱３流動床式処理槽３２２では硝化菌が優先
種となるため、それぞれの単位汚泥量当りの反応速度を
大きくできること、■原水中のＢＯＤ成分を脱窒炭素源
に利用しているため、メタノール等の炭素源使用量の削
減効果が得られること、■脱窒槽で生じるアルカリ度を
利用しているため、アルカリ使用量削減効果が得られる
こと、■単位体積当りの反応速度が大であるため、装置
の小型化が可能であること、■汚泥の返送、沈澱池が不
要となること、■硝化菌のような増殖速度の小さな菌も
担体表面に付着し、流出し難くその利用度を向上できる
こと、■汚泥のバッキングの心配がないこと、■第３流
動床式処理槽３２２の流入水は、既に好気処理を受けて
いるため、第３流動床式処理槽３２２に流入する硝化妨
害物質が少なく、安定した硝化が可能となること、とい
う前述した第２図〜第５図の廃水処理に比べて種々の優
れた利点を有する。

しかしながら、この方法の唯一の問題点は、脱リン効果
が殆んど得られないことである。つまり、生物学的脱リ
ンの原理は、嫌気状態でリンを放出した汚泥が好気条件
で放出量以上のリンを摂取するという性質を利用するの
に対し、前述した第４図〜第６図の方法では相対付着汚
泥は常に好気又は嫌気の条件下のいずれか一方に置かれ
続けるため、脱リン効果は得られない。

このようなことから、単一の流動床式処理槽を好気（曝
気）−嫌気（＠気停止）のサイクル運転を行うことが考
えられる。この方法では、前記原水中のＢＯＤ成分を脱
窒炭素源に利用しているため、メタノール等の炭素源使
用量の削減効果を得られること、脱窒槽で生じるアルカ
リ度を利用しているため、アルカリ使用量削減効果が得
られる沈澱池が不要となること、硝化菌のような増殖速
度の小さな菌も担体表面に付着し、流出し難くその利用
度を向上できること、汚泥のバッキングの心配がないこ
と、等の特徴を有する反面（イ）単一の汚泥でＢＯＤ除
去、硝化、脱窒を行うため、汚泥中にＢＯＤ除去除去箱
化菌、脱窒菌が混在し、夫々の単位汚泥当りの反応速度
が小さいこと、（ロ）単位汚泥当りの反応速度が小さい
ため、装置が大型化すること、という問題がある。つま
り、第６図の方法に比べて脱リン効果を発揮できるとい
う特徴が得られるものの、その特徴としての前記■、■
及び■が失われるばかりか、更に前記（イ）、（ロ）の
欠点が加わる。

〔発明の目的〕

本発明は、従来法の特徴を生かしつつ、充分な脱リンを
行うことが可能な廃水の処理方法を提供しようとするも
のである。

〔発明の概要〕

本発明は、３台の流動床式生物処理槽を用い、このうち
の１台を常時好気槽、伯の２台のうちの１台を嫌気槽、
残りを好気槽とし、原水を前記嫌気槽に導入し、嫌気槽
内の処理水を前記好気槽で処理し、更に該処理水を前記
常時好気槽で処理を行ない、この処理水の一部を前記嫌
気槽に循環する廃水の処理にあたり、一定時間間隔で前
記嫌気９一 槽と好気槽の組合わせ及び処理の流れを切り換えること
を特徴とする廃水の処理方法である。

以下、本発明を第１図を参照して詳細に説明する。

第１図の廃水処理装置は、３台の流動床式処理槽４１〜
４３から構成されている。廃水処理は、まず、実線の矢
印で示す流れで行う。即ち、原水を嫌気状態の第１流動
床式処理槽４１に導入し、ここで汚泥からのリンの放出
及び常時好気状態の第３流動床式処理槽４３からの循環
液中に含まれるＮＯ２、ＮＯ３の脱窒を行う。この脱窒
のための炭素源として、原水中のＢＯＤ成分を利用する
が、ＢＯＤ成分が不足する場合にはメタノール等を加え
る。つづいて、前記第１の処理槽４１中の処理水を好気
状態の第２流動床式処理槽４２に導入する。この第２の
処理槽４２で、ＢＯＤ除去、リンの摂取の各処理が行わ
れる。第２の処理槽４２の処理水は、前記常時好気状態
である第３の処理槽４３に導入される。この第３の処理
槽４３で、硝化処理が行われ、必要に応じて消石灰等の
アルカリ成分を加えてｐＨ調整を行う。この第３の処理
槽４３の汚泥混合液の一部は前記第１の処理槽４１に循
環させる。

次いで、上記条件で一定時間間隔した後、？ｌｌ線の矢
印で示す流れに切り換える。即ち、第１流動床式処理槽
４１を好気状態、第２流動床式処理槽４２を嫌気状態と
し、原水を第２の処理槽４２に導入し、処理水の流れを
、第２流動床式処理槽４２→第１流動床式処理槽４１→
第３流動床式処理槽４３（第３の処理槽４３の一部を第
２の処理槽に循環）の順序とする。この流れにおいては
、第３の処理槽４３では硝化処理がなされる。第１の処
理槽４１では、嫌気条件下でリンを放出した汚泥が好気
条件下に変わることにより放出量以上のリンを摂取する
と同時に、ＢＯＤ成分を除去する。第２の処理槽４２で
は、リンの放出と脱窒処理がなされる。こうした方法に
おいて、リンは第１、第２の両者の流動床式処理槽４１
．４２内の汚泥中に取り込まれる。このため、処理系内
からのリン除去は（１）第１、第２の処理槽４１．４２
内の汚泥の引抜き、（２）処理水中に含まれる担体から
の脱離汚泥の処理（凝集沈澱等）のいずれか一方又は両
方で行う。

このように、３台の流動床式処理１４．１〜４３間の流
れを実線の矢印と破線の矢印の如く一定時間間隔で切り
換え、第１流動床式処理槽４１を嫌気状態から好気状態
に、第２流動床式処理槽４２を好気状態から嫌気状態に
変えることによって、前述した第６図の従来法の特徴で
ある■〜■を有すると共に、脱リン効果を発揮し得る廃
水処理を達成できる。

上記第１、第２の流動床式処理槽４．１．４２の形態は
、嫌気及び好気の両条件下で使用することが可能な機械
撹拌方式又は水流動方式が適当である。第３流動床式処
理槽４３は常時好気状態とするため、機械撹拌方式、水
流動方式、又はエアーリフト方式のいずれも採用し得る
。

上記各流動床式処理槽中に装填される担体としては、活
性炭、プラスチック、ゼオライト、砂、転炉スラグ、高
炉スラグ、コークス粉等を使用できる。

運転におけるサイクル時間、各流動床式処理槽の容積及
び汚泥混合液の循環量等は、原水の水質、原水の処理量
、求められる処理水の水質によって決定することが望ま
しい。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

前述した第１図図示の本発明の方法、及び第３図図示、
第６図図示の従来の方法により原水（生活系廃水）を処
理するに際し、下記第１表に示す条件で運転して処理水
中のＢＯＤ量、全窒素（Ｔ−Ｎ）！、全リン（Ｔ−Ｐ）
１等を測定した。その結果を、下記第２表に示した。な
お、本発明方法では第１流動床式処理槽４１と第２流動
床式処理槽４２の嫌気から好気、好気から嫌気の切り換
え、原水の切り換えを１ＦＲ間間隔のサイクルで行なっ
た。

？８問昭６１−１９２３９７　（５） 上記第１表及び第２表から明らかなように、第１図図示
の本実施例の廃水処理方法では、第３図図示の従来の処
理方法の約１／４の容積で゛、同従来法と同等の脱リン
効果を有し、かつ第６図図示の従来の処理方法と同等の
硝化、脱窒能力を有することがわかる。

〔発明の効果〕

以上詳述した如く、本発明によればメタノール等の炭素
源の使用量削減、アルカリ成分の使用量削減や装置の小
型化を達成でき、かつ充分な硝化、脱窒能力を有すると
共に、充分な脱リンを行うことが可能な廃水の処理方法
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の廃水処理に使用される＠置を示す概略
図、第２図乃至第６図は夫々従来の廃水処理に使用され
る装置を示す概略図である。 ４１・・・第１流動床式処理槽、４２・・・第２流動床
式処理槽、４３・・・第３流動床式処理槽（常時好気槽
）。 出願人代理人　弁理士　　鈴江武彦 第１閃

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ３台の流動床式生物処理槽を用い、このうちの１台を常
   時好気槽、他の２台のうちの１台を嫌気槽、残りを好気
   槽とし、原水を前記嫌気槽に導入し、嫌気槽内の処理水
   を前記好気槽で処理し、更に該処理水を前記常時好気槽
   で処理を行ない、この処理水の一部を前記嫌気槽に循環
   する廃水の処理にあたり、一定時間間隔で前記嫌気槽と
   好気槽の組合わせ及び処理の流れを切り換えることを特
   徴とする廃水の処理方法。