JPS6218235B2 - - Google Patents
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- JPS6218235B2 JPS6218235B2 JP9877678A JP9877678A JPS6218235B2 JP S6218235 B2 JPS6218235 B2 JP S6218235B2 JP 9877678 A JP9877678 A JP 9877678A JP 9877678 A JP9877678 A JP 9877678A JP S6218235 B2 JPS6218235 B2 JP S6218235B2
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- nitrification
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Landscapes
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Description
本発明は廃水に含有される窒素（以下Ｎとす
る）分を生物学的に除去する方法に関するもので
ある。 生物学的脱窒素法は、硝化菌の作用を利用して
窒素化合物（以下NH4とする）を好気的条件で
NOx（NO2and／orNO3）に硝化する硝化工程と、
脱Ｎ菌を利用してNOxを嫌気的条件下でN2ガス
にまで還元分解する脱Ｎ工程の二工程を利用する
ものである。両工程の生物反応を化学量論的に表
わすと次式のようになる。 硝化反応 NH4 +＋2O2→NO3 -＋2H+＋H2O …(1) 脱Ｎ反応 NO3 -＋2H2→0.5N2＋OH-＋H2O …(2) 脱Ｎの還元剤としては通常メタノールなどの有
機工業薬品が使用されるが、NOxが残留すると
沈殿池で汚泥が浮上し、処理水質を悪化するなど
の障害を生ずるため、メタノール注入量はＮ負荷
の最下になる時点を想定して決められている。こ
のような方法では、通常メタノール注入量が過剰
となり、不経済であるばかりでなく、残留メタノ
ールによつて処理水BODが高くなるという廃水
処理にとつては致命的な欠点を生ずる。このた
め、脱Ｎ工程に流入するNOx―Ｎあるいは過剰
注入時に残存するメタノールを測定するなどのフ
イードフオワード，フイードバツク式のメタノー
ル自動制御法が提案されているが、いずれの方法
もNOx―Ｎあるいはメタノールを安定して自動
測定することが困難なため、実施に到つていな
い。 本願発明は、硝化に際して１当量のNH4 +から
２当量のH+を発生すること、およびH+濃度がPH
メータで容易にしかも正確に測定できることを利
用して、流入NH4―Ｎ量を検知し脱Ｎ工程のメタ
ノール注入量を自動制御し従来法の欠点を一挙に
解決することを目的とするものである。 本発明は、原水の１部分をPHコントローラを設
置したモニター用硝化工程に分配し、この工程の
PHコントロールに消費されたアルカリ剤量あるい
は該アルカリ剤量と原水流量を信号としてメタノ
ール注入量を自動制御するものである。 次に本発明の実施態様を図面を参照しながら説
明する。 第１図において、廃水１は返送汚泥６と共に好
気的条件にある硝化工程２に流入し、廃水１の
BOD成分は分解除去され、NH4は硝化菌によつて
NOxまで硝化されたのち、嫌気的条件にある脱
Ｎ工程３に導びかれ、メタノールの存在下で
NOxはN2に還元分解される。脱Ｎ混合液は沈殿
池４に流入し固液分離されたのち、上澄水は処理
水５として放流され、沈積汚泥は硝化工程２に返
送される。原水の１部はPHコントローラ８が設置
されているモニター用硝化工程９に分配され、
NN4は硝化され同時にPHは設定値にコントロール
される。該モニター用硝化工程９で消費されたア
ルカリ剤（溶液）量は出力信号としてメタノール
注入装置１０へ入力され、その信号によつてメタ
ノール注入量は制御される。流入量が変動する場
合には流量測定装置１１によつて検知された流量
も同時に信号としてメタノール注入装置１０に入
力される。モニター用硝化工程９には返送汚泥の
一部を分配してもよいし、充填剤に硝化菌を付着
せしめたものを用いてもよい。次に、PHコントロ
ーラ８および流量測定装置１１からの信号をメタ
ノール注入量に変換方法を記載する。モニター用
硝化工程９のPHコントロールのアルカリ剤として
NaOHを用いると、中和に必要なNaOH量は次式
よりNaOH／NH4―Ｎ＝2.86となる。 NH4 +＋2O2＋NaOH →NaNO3＋H+＋2H2O …(3) また、NO3―N1Kgを脱Ｎするに必要なメタノ
ール（CH3OH）は2.5Kgである（CH3OH／NO3―
Ｎ＝2.50）。これより硝化が完全な状態では、消
費NaOH量(A)と必要メタノール量（Ｍ）は次式に
よつて表わすことができる。 （CH3OH／NO3―Ｎ） ／（NaOH／NH4―Ｎ）＝２．５０／２．８６ NH4―Ｎ＝NO3―Ｎであるから、 CH3OH＝0.87NaOH Ｍ＝0.89A（Kg／日） …(4) 本願発明方式において必要メタノール量Ｍは、
原水の分配率をｒ＝（Q′／Ｑ）とすると、 Ｍ＝0.87A／ｒ（Kg／日） …(5) Q′分配原水量（m3／日） Ｑ原 水 量 （ 〃 ） として表わすことができる。 アルカリ剤、メタノールは通状共に液状で用い
るので、 (5)式に Ａ＝aq ａ：NaOH濃度（Kg／m3） ｑ：NaOH溶液消費量（m3／
日） Ｍ＝mq′ ｍ：メタノール濃度（Kg／
m3） q′：メタノール溶液注入量
（m3／日） 代入すると、 (5)式はmq′＝0.87aq／ｒ…(6)となる。 ａ，ｍに変化がないとすると、ａ／ｍは定数とな
るのでこれをＫとおくとメタノール液注入量は、 q′＝0.85Kg／ｒ…(7)となる。 NaOH，メタノールの代りに他のアルカリ剤、
有機物を用いても同様の計算方法で脱Ｎ用有機物
の添加量を決定することができる。 Q′をＱに比例して分配するとｒは定数にな
り、Q′を一定にした場合に、ｒはＱの変動によ
つて変わる変数となるが、流量測定装置１１から
の信号によつてｒはメタノール注入装置１０によ
つて随時補正される。分配率ｒはモニター用硝化
工程９の容積の縮少、運転経費の節減のためでき
るだけ小さい方が有利である。尚、メタノール注
入装置は信号を受信してからメタノール注入まで
の遅退時間をＱに応じて計算する系を具備する。
また、NH4以外のアルカリ度成分を含有する廃水
や、モニター用硝化工程９でNH4以外のアルカリ
度分を生成する廃水に対してはその分を前もつて
調査し、補正してメタノール注入量を制御すれば
良い。 以上述べたように本発明によれば、容易に流入
NH4―Ｎ量を自動検知でき、変動Ｎ量に対応した
量のメタノールを注入することができ、合理的で
経済的な脱Ｎ処理が可能となり、かつ良好な処理
水をうることができる。 次に本願発明の１実施例を示す。 実施例 １ 原水は人工廃水Ａ（NH4―N25mg／BOD40
mg／）、Ｂ（NH4―N50mg／、BOD80mg／
）を用い廃水Ａ，Ｂの流量を第２図に示すよう
に変動させた。 ○ 本願発明の実験条件 容 量 MLSS 水 温 硝化槽 20 7000〜9300mg／ 30±１℃ 脱Ｎ槽 20 ― ― 返送汚泥量 500 ／日 分配原水量 ４ ／日 モニター用硝化カラム φ2.5cm 高さ20cm （設定PH7.0） ○ 比較例（原水分配を行なわない方法）の実験
条件 方法 原水流量に比例してメタノールを注入する 硝化槽、脱Ｎ槽、水温、返送汚泥量は本願発明
の実験条件と同じで、MLSSは6800〜9300mg／ ○ メタノール注入量（Ｍ）の設定 ―本願発明方法― アルカリ剤としてNaOH溶液を用いたので、メ
タノール注入量は(7)式q′＝0.87Kg／ｒにＫ＝１
（ａ／ｍ＝０．２Kg／／０．２Kg／）を代入してq
′＝0.87q／ｒを 用いた。 ―比較例―（ａ，ｍは本願発明方法と同じ） 実験Ａ NH4―Ｎ＝0.05ｇ／として設定 Ｑ×0.05ｇ／×2.5＝200ｇ／×q′ q′＝6.3×10-4×Ｑ（／日） 実験Ｂ NH4―Ｎ＝0.025ｇ／として設定 q′＝3.1×10-4×Ｑ（／日） サンプリングは変動を与えてから23時間後に毎日
行なつた。 これらの処理結果は次表（表―１）の通りであ
つた（分析値は定常状態になつてから６日間の
値）
る）分を生物学的に除去する方法に関するもので
ある。 生物学的脱窒素法は、硝化菌の作用を利用して
窒素化合物（以下NH4とする）を好気的条件で
NOx（NO2and／orNO3）に硝化する硝化工程と、
脱Ｎ菌を利用してNOxを嫌気的条件下でN2ガス
にまで還元分解する脱Ｎ工程の二工程を利用する
ものである。両工程の生物反応を化学量論的に表
わすと次式のようになる。 硝化反応 NH4 +＋2O2→NO3 -＋2H+＋H2O …(1) 脱Ｎ反応 NO3 -＋2H2→0.5N2＋OH-＋H2O …(2) 脱Ｎの還元剤としては通常メタノールなどの有
機工業薬品が使用されるが、NOxが残留すると
沈殿池で汚泥が浮上し、処理水質を悪化するなど
の障害を生ずるため、メタノール注入量はＮ負荷
の最下になる時点を想定して決められている。こ
のような方法では、通常メタノール注入量が過剰
となり、不経済であるばかりでなく、残留メタノ
ールによつて処理水BODが高くなるという廃水
処理にとつては致命的な欠点を生ずる。このた
め、脱Ｎ工程に流入するNOx―Ｎあるいは過剰
注入時に残存するメタノールを測定するなどのフ
イードフオワード，フイードバツク式のメタノー
ル自動制御法が提案されているが、いずれの方法
もNOx―Ｎあるいはメタノールを安定して自動
測定することが困難なため、実施に到つていな
い。 本願発明は、硝化に際して１当量のNH4 +から
２当量のH+を発生すること、およびH+濃度がPH
メータで容易にしかも正確に測定できることを利
用して、流入NH4―Ｎ量を検知し脱Ｎ工程のメタ
ノール注入量を自動制御し従来法の欠点を一挙に
解決することを目的とするものである。 本発明は、原水の１部分をPHコントローラを設
置したモニター用硝化工程に分配し、この工程の
PHコントロールに消費されたアルカリ剤量あるい
は該アルカリ剤量と原水流量を信号としてメタノ
ール注入量を自動制御するものである。 次に本発明の実施態様を図面を参照しながら説
明する。 第１図において、廃水１は返送汚泥６と共に好
気的条件にある硝化工程２に流入し、廃水１の
BOD成分は分解除去され、NH4は硝化菌によつて
NOxまで硝化されたのち、嫌気的条件にある脱
Ｎ工程３に導びかれ、メタノールの存在下で
NOxはN2に還元分解される。脱Ｎ混合液は沈殿
池４に流入し固液分離されたのち、上澄水は処理
水５として放流され、沈積汚泥は硝化工程２に返
送される。原水の１部はPHコントローラ８が設置
されているモニター用硝化工程９に分配され、
NN4は硝化され同時にPHは設定値にコントロール
される。該モニター用硝化工程９で消費されたア
ルカリ剤（溶液）量は出力信号としてメタノール
注入装置１０へ入力され、その信号によつてメタ
ノール注入量は制御される。流入量が変動する場
合には流量測定装置１１によつて検知された流量
も同時に信号としてメタノール注入装置１０に入
力される。モニター用硝化工程９には返送汚泥の
一部を分配してもよいし、充填剤に硝化菌を付着
せしめたものを用いてもよい。次に、PHコントロ
ーラ８および流量測定装置１１からの信号をメタ
ノール注入量に変換方法を記載する。モニター用
硝化工程９のPHコントロールのアルカリ剤として
NaOHを用いると、中和に必要なNaOH量は次式
よりNaOH／NH4―Ｎ＝2.86となる。 NH4 +＋2O2＋NaOH →NaNO3＋H+＋2H2O …(3) また、NO3―N1Kgを脱Ｎするに必要なメタノ
ール（CH3OH）は2.5Kgである（CH3OH／NO3―
Ｎ＝2.50）。これより硝化が完全な状態では、消
費NaOH量(A)と必要メタノール量（Ｍ）は次式に
よつて表わすことができる。 （CH3OH／NO3―Ｎ） ／（NaOH／NH4―Ｎ）＝２．５０／２．８６ NH4―Ｎ＝NO3―Ｎであるから、 CH3OH＝0.87NaOH Ｍ＝0.89A（Kg／日） …(4) 本願発明方式において必要メタノール量Ｍは、
原水の分配率をｒ＝（Q′／Ｑ）とすると、 Ｍ＝0.87A／ｒ（Kg／日） …(5) Q′分配原水量（m3／日） Ｑ原 水 量 （ 〃 ） として表わすことができる。 アルカリ剤、メタノールは通状共に液状で用い
るので、 (5)式に Ａ＝aq ａ：NaOH濃度（Kg／m3） ｑ：NaOH溶液消費量（m3／
日） Ｍ＝mq′ ｍ：メタノール濃度（Kg／
m3） q′：メタノール溶液注入量
（m3／日） 代入すると、 (5)式はmq′＝0.87aq／ｒ…(6)となる。 ａ，ｍに変化がないとすると、ａ／ｍは定数とな
るのでこれをＫとおくとメタノール液注入量は、 q′＝0.85Kg／ｒ…(7)となる。 NaOH，メタノールの代りに他のアルカリ剤、
有機物を用いても同様の計算方法で脱Ｎ用有機物
の添加量を決定することができる。 Q′をＱに比例して分配するとｒは定数にな
り、Q′を一定にした場合に、ｒはＱの変動によ
つて変わる変数となるが、流量測定装置１１から
の信号によつてｒはメタノール注入装置１０によ
つて随時補正される。分配率ｒはモニター用硝化
工程９の容積の縮少、運転経費の節減のためでき
るだけ小さい方が有利である。尚、メタノール注
入装置は信号を受信してからメタノール注入まで
の遅退時間をＱに応じて計算する系を具備する。
また、NH4以外のアルカリ度成分を含有する廃水
や、モニター用硝化工程９でNH4以外のアルカリ
度分を生成する廃水に対してはその分を前もつて
調査し、補正してメタノール注入量を制御すれば
良い。 以上述べたように本発明によれば、容易に流入
NH4―Ｎ量を自動検知でき、変動Ｎ量に対応した
量のメタノールを注入することができ、合理的で
経済的な脱Ｎ処理が可能となり、かつ良好な処理
水をうることができる。 次に本願発明の１実施例を示す。 実施例 １ 原水は人工廃水Ａ（NH4―N25mg／BOD40
mg／）、Ｂ（NH4―N50mg／、BOD80mg／
）を用い廃水Ａ，Ｂの流量を第２図に示すよう
に変動させた。 ○ 本願発明の実験条件 容 量 MLSS 水 温 硝化槽 20 7000〜9300mg／ 30±１℃ 脱Ｎ槽 20 ― ― 返送汚泥量 500 ／日 分配原水量 ４ ／日 モニター用硝化カラム φ2.5cm 高さ20cm （設定PH7.0） ○ 比較例（原水分配を行なわない方法）の実験
条件 方法 原水流量に比例してメタノールを注入する 硝化槽、脱Ｎ槽、水温、返送汚泥量は本願発明
の実験条件と同じで、MLSSは6800〜9300mg／ ○ メタノール注入量（Ｍ）の設定 ―本願発明方法― アルカリ剤としてNaOH溶液を用いたので、メ
タノール注入量は(7)式q′＝0.87Kg／ｒにＫ＝１
（ａ／ｍ＝０．２Kg／／０．２Kg／）を代入してq
′＝0.87q／ｒを 用いた。 ―比較例―（ａ，ｍは本願発明方法と同じ） 実験Ａ NH4―Ｎ＝0.05ｇ／として設定 Ｑ×0.05ｇ／×2.5＝200ｇ／×q′ q′＝6.3×10-4×Ｑ（／日） 実験Ｂ NH4―Ｎ＝0.025ｇ／として設定 q′＝3.1×10-4×Ｑ（／日） サンプリングは変動を与えてから23時間後に毎日
行なつた。 これらの処理結果は次表（表―１）の通りであ
つた（分析値は定常状態になつてから６日間の
値）
【表】
上記実施例から判るように、本願発明によつて
Ｎ分、BODは共に充分除去され、またメタノー
ルも過不足なく注入されている。
Ｎ分、BODは共に充分除去され、またメタノー
ルも過不足なく注入されている。
第１図は本発明の実施態様を示す系統説明図、
第２図は実施例における廃水のNH4―Ｎと流量の
変動図である。 １…原水、２…硝化工程、３…脱Ｎ工程、４…
沈殿池、５…処理水、６…返送汚泥、７…分配原
水、８…PHコントローラ、９…モニター用硝化工
程、１０…メタノール注入装置、１１…原水流量
測定装置。
第２図は実施例における廃水のNH4―Ｎと流量の
変動図である。 １…原水、２…硝化工程、３…脱Ｎ工程、４…
沈殿池、５…処理水、６…返送汚泥、７…分配原
水、８…PHコントローラ、９…モニター用硝化工
程、１０…メタノール注入装置、１１…原水流量
測定装置。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 硝化工程と脱窒素工程からなる廃水の生物学
的脱窒素法において、廃水の一部を硝化菌の生息
するモニター用硝化工程に分配し、該モニター用
硝化工程のPH制御系の信号を脱窒素工程に添加す
る還元剤の注入系に入力することによつて、該還
元剤の注入量を自動制御することを特徴とする廃
水の生物学的脱窒素法。 ２ 前記還元剤の注入系に前記PH制御系の信号と
同時に原水流量測定系の信号を入力する特許請求
の範囲第１項記載の廃水の生物学的脱窒素法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9877678A JPS5527027A (en) | 1978-08-14 | 1978-08-14 | Biochemical denitrification of waste water |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9877678A JPS5527027A (en) | 1978-08-14 | 1978-08-14 | Biochemical denitrification of waste water |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5527027A JPS5527027A (en) | 1980-02-26 |
| JPS6218235B2 true JPS6218235B2 (ja) | 1987-04-22 |
Family
ID=14228768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9877678A Granted JPS5527027A (en) | 1978-08-14 | 1978-08-14 | Biochemical denitrification of waste water |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5527027A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4130465C2 (de) * | 1991-09-13 | 1997-08-14 | Forschungszentrum Juelich Gmbh | Verfahren zur Überwachung der Nitrifikation in einer Abwasserreinigungsanlage |
| KR100468446B1 (ko) * | 2000-12-23 | 2005-01-29 | 주식회사 포스코 | 코크스 제조공정 폐수중의 질소 제거방법 |
| JP4375567B2 (ja) * | 2005-03-04 | 2009-12-02 | 株式会社日立プラントテクノロジー | アンモニア含有液の処理方法及び装置 |
-
1978
- 1978-08-14 JP JP9877678A patent/JPS5527027A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5527027A (en) | 1980-02-26 |
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