JPS6297694A - 水処理方法および装置 - Google Patents

水処理方法および装置

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JPS6297694A
JPS6297694A JP60237726A JP23772685A JPS6297694A JP S6297694 A JPS6297694 A JP S6297694A JP 60237726 A JP60237726 A JP 60237726A JP 23772685 A JP23772685 A JP 23772685A JP S6297694 A JPS6297694 A JP S6297694A
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water
ammonia nitrogen
disc
rotating disk
tank
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Masatsugu Yamada
正嗣 山田
Ryoji Suzuki
良二 鈴木
Kazuo Uchida
和男 内田
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DENGIYOUSHIYA KIKAI SEISAKUSHO KK
Dengyosha Machine Works Ltd
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DENGIYOUSHIYA KIKAI SEISAKUSHO KK
Dengyosha Machine Works Ltd
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    • 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

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  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
  • 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、河川水や湖沼水等に含まれるアンモニア性窒
素を原水に部分浸漬した回転円板体に付着する生物膜に
より除去処理する水処理方法および装置に関するもので
ある。
(従来の技術) 河川水や湖沼水等に含まれる比較的低濃度のアンモニア
性窒素は、生物処理法により除去できることは公知であ
る。生物処理法のうち生物膜法、とくに回転円板法や浸
漬濾床法は、維持管理が容易なこと、浄化効率が高いこ
と、処理装置としての信頼性を有していることなどから
、低濃度のアンモニア性窒素を含む水を大量に処理する
場合には極めて有効な方法であり、上水の前処理や農業
用水の水質改善にすでに採用されている。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、河川表流水のアンモニア性窒素濃度は冬
期に高くなるケースが多く、また冬期は水温の低下によ
り生物膜の活性が低下するため、従来の回転円板装置で
は冬期におけるアンモニア性窒素除去能が、水温の高い
春期、夏期、秋期に比べ著しく低下するという欠点があ
った。したがって従来の浄化施設の設計に当たっては、
冬期における処理効率を基準にする場合が多く、そのた
め処理装置の設置台数が多くなる結果、設備費や建設費
が高くなるという問題点があった。
(問題点を解決するための手段) 上述の問題点を解決するため本発明の水処理方法は、河
川水や湖沼水等に含まれるアンモニア性窒素を原水に部
分浸漬した回転円板体に付着する生物膜により除去処理
する水処理方法において、液量面積比を161 /rs
”以上とし、円板体周速度を251分以上で運転するこ
とを特徴とするものである。
また本発明装置は、河川水や湖沼水等に含まれるアンモ
ニア性窒素を原水に部分浸漬した回転円板体に付着する
生物膜により除去処理する水処理装置において、円板体
水槽の軸方向内法をEとし、軸直角方向内法をAとし、
回転円板体の全表面積をSとした時に円板体水槽深さL
 〔m〕をL12.016 S /A x Eの関係と
し、円板体の周速度を25m/分以上に設定したことを
特徴とする水処理装置である。
(作 用) 本発明は上述の通りであるから、これによれば、従来と
同等の水量負荷)ILにおいても、円板槽内の滞留時間
を長く保持できるとともに、円板の回転速度を従来より
高速で運転するようにしたから、水温の低下する冬期に
おけるアンモニア性窒素除去能を著しく向上せしめるこ
とができる。
(実施例) 以下、図面について説明する。第1図および第2図にお
いて、1は円板体水槽、2は回転円板体、2aは円板、
3は回転円板体2の軸、4は被処理水である。
回転円板体2を使用する水処理方法の原理は、1本の中
心軸3に多数の円板2aを15〜20mm間隔で積層し
た円板群の下部約40χを被処理水4に浸漬した部分浸
漬状態でゆっくり回転させて、各円板2aの表面に付着
した生物膜と被処理水4とを接触させることにより、被
処理水4中のアンモニア性窒素や有機物を除去するもの
である。
好気性処理に用いる従来の回転円板装置は第2図に示す
ように、円板浸漬率が約40χ、液量面積比(G値)が
5〜IOA/m2、円板外周下端部と円板水槽底部との
距離を0.10(Dは円板2aの直径)以下とし、円板
周速度Vpを12〜18m/分程度で運転するのが一般
的であった。
しかし河川水のようなアンモニア性窒素濃度の低い原水
を大量に処理する場合には、水量負荷HLを高くとった
方が良い。その点従来の回転円板装置では円板水槽的滞
留時間が極端に短かいため、これが水温の低下する冬期
においてアンモニア性窒素除去能が著しく低下する大き
な原因であった。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
のである。すなわち、従来と同等の水量負荷条件におい
ても、円板体水槽1内の被処理水4の滞留時間を長くす
るとともに、円板2aの周速度を従来より高くすること
により、水温の低下する冬期におけるアンモニア性窒素
除去能を著しく向上させるようにしたものである。
以下、第1図について本発明の詳細な説明する。
具体的には先ず回転円板体2を部分浸漬した状態で、例
えば水量負荷HL = 400 j2 /m”で運転し
た場合に、およそ60分以上の被処理水4の槽内滞留時
間が確保できるように、すなわち液量面積比(G値)を
161 /m”以上として処理するもので、その際、1
61 /m”以上の液量面積比を得る手段として、第1
図に示すように、軸3方向の水槽の内寸法Eをおおよそ
C+0.2[) (C:円板体を構成する長さくm)、
D=円板直径((ロ))、軸3と直角方向の内寸法Aを
建設省告示第1292号の凍原浄化槽構造基準で示され
ているように、水槽1と回転円板体2との間隔を0.1
0づつ隔てたおおよそ1.2Dとし、水槽1の水深1.
(mlをL12.016 xS/A×E (S :円板
全表面積(m2) )とすることにより従来よりも水槽
1の深さを大きくすることにより最も好ましい円板体水
槽1を得るものである。
すなわち本発明は水槽1の容量を大きくするのに、水深
を深くしたものである。このようにすることによって水
槽1の幅又は長さ方向の寸法A、Eを大きくした場合に
生ずる水槽の平面積が大きくなって設備の設置スペース
が全体的に大きくなる弊害を回避することができる。ま
た既設の沈殿池を流用して改造する場合にも、あまり沈
殿池の改造工事を行うことなしに、これを本発明を適用
する円板体水槽1に流用できるという効果を生じさせる
ことができる。
さらに本発明のもう一つの特徴は、このような構造をも
つ回転円板装置を、従来の円板周速度であるVpを12
〜18m/分より高速の25mZ分以上で運転すること
である。これは、回転円板体を使用する水処理方法で硝
化を行う場合、硝化を円滑に進行させるためには、円板
体に付着する生物膜と被処理水中のアンモニア性窒素と
の接触頻度をいかに高めるかが重要であり、そのために
は円板体2を高速で運転することが有力な手段となるか
らである。
本発明は以上のように構成したため本発明によれば、冬
期におけるアンモニア性窒素除去能を従来のものより著
しく高めることができる。以下に本発明の詳細な説明す
る。
(実験例1) 本実験は円板の周速度Vpがアンモニア性窒素の除去に
及ぼす影響を調べるため、河川水を供試原水にして、従
来の構造の回転円板装置を使って、円板の周速度を6.
3〜36m/分の範囲で変化させて、周速度とアンモニ
ア性窒素除去率の関係を調べたものである。その結果を
第3図に示す。
この図から明らかなように、アンモニア性窒素除去率に
対する周速度の影響は顕著であり、周速度が大きいほど
アンモニア性窒素除去率は高くなる。硝化を行う場合、
円板体水槽内のoog度があるレベル以下に低下すると
硝化阻害の原因になるが、本実験における水槽内のDo
>74度はいずれも7mg/ p以上存在することを確
認しており、硝化の阻害要因にはなっていない。したが
って第3図に示す周速度の違いによるアンモニア性窒素
除去率の差異は、円板体に付着した生物膜と被処理水中
のアンモニア性窒素除去率との接触頻度及び生物膜に生
息する硝化菌とアンモニア性窒素の多少に起因するとこ
ろが大きいことを示すものであり、円板を高速で運転す
ることにより、基質と生物膜及び硝化菌との接触頻度を
高めれば、硝化をより円滑に進行させることが可能なこ
とが明らかとなった・ また第3図で示すように、周速度が25m/分以上では
アンモニア性窒素除去率に対する周速度増加の影響がさ
ほど大きくならず、周速度が25m/分以下では周速度
の低下に伴いアンモニア性窒素除去率が急激に低下する
ことがわかる。
以上のことから、アンモニア性窒素の除去に対する円板
周速度の影響は極めて大きく、河川水のように比較的低
濃度のアンモニア性窒素を含む被処理水の硝化を極力円
滑に進行させるためには、円板の周速度を25m7分以
上で運転するのが極めて効果的な手段であることが明ら
かとなった。
(実験例2) 本実験では、河川水を供試原水にして、従来の構造の回
転円板装置と、本発明による構造とした回転円板装置を
用いて、その構造差に起因して生ずるアンモニア性窒素
除去能の差異を比較し、本発明の構造とすることにより
、冬期におけるアンモニア性窒素除去能を従来のものよ
り著しく向上せしめることが可能なことを確認した。
すなわち第4図はG値(液量面積比)とアンモニア性窒
素除去率の関係を示すもので、本実験はG=104!/
m”(従来のもの) 、G=16j!/m2(本発明の
もの) 、G=25j!/m”の3段階でG値の影響を
調べたものである。この図から明らかなように、G値が
大きいほどアンモニア性窒素の除去率が向上するが、G
値が1612 /m”以上では、アンモニア性窒素の除
去率に対するG値の影響がさほど大きくならず、G値が
161 /m”以下ではG値の低下に伴いアンモニア性
窒素除去率が急激に低下する傾向がみられ、とくに水量
負荷4001 /m”・日のときに顕著である。
このように、G値の違いによりアンモニア性窒素の除去
率に差が生ずるのは、言い換えれば円板体水槽内での滞
留時間の違いがアンモニア性窒素の除去に影響を及ぼし
ているかにほかならない。
そこで滞留時間の影響を明らかにするために、滞留時間
とアンモニア性窒素除去率の関係を表わしたのが第5図
である。この図から明らかなように、滞留時間の増加に
伴いアンモニア性窒素の除去率が向上し、特に水量負荷
400 j27m”・日においては、滞留時間が40分
の場合と60分の場合とではアンモニア性窒素の除去率
に大きな差異が生じ、40分から60分にすることによ
り、従来型よりも20%以上も除去率が向上する結果が
得られている。
以上のことから、水温の低い冬期におけるアンモニア性
窒素除去能を高めるためには、回転円板体の周速度を2
5m7分以上とし、かつ例えば水量負荷400β/ m
 2・日で運転した場合に、およそ60分以上の滞留時
間が必要であり、そのためには回転円板装置の具備すべ
き条件として、1617m”以上のG値を有する構造に
することが必要であることがわかる。なおこの場合、滞
留時間を長くとるためにG値をむやみに大きくすると、
水槽内に死水部が生じたり、偏流が生じたりするため、
逆に処理機能が低下する原因にもなりかねないので、G
値をむやみに大きくすることは得策ではない。
第6図は従来のものと本発明によるものとのアンモニア
性窒素除去能を、水量負荷に対するアンモニア性窒素除
去率の関係で比較したものであるが、例えば水量負荷4
0017m”・日におけるアンモニア性窒素除去率は、
本発明型のものでは64χに達しているのに対して、従
来型では40χにすぎない。そのため従来型のもので本
発明型と同等の除去率を得ようとしたなら、水量負荷を
23017m”・日程度に軽減しなければならないこと
がこの第6図かられかる。
したがって、等しい円板表面積を有する回転円板装置で
も、本発明型は従来型より約1.7倍も高い処理能力を
もつことになる。
ただし以上の実験は、本発明型と従来型のどちらも円板
周速度を25m/分の高速で運転したときのアンモニア
性窒素除去能の比較であるから、もし従来型のケースの
円板周速度をこれまで一般的に用いられてきた12〜1
8m/分で運転した場合は、本実験で得られた従来型の
成績よりもかなり低下することは実験例1からも明らか
であり、本発明型との差がさらに拡大することは必至で
ある。
以上の実験例から明らかなように、河川水のように比較
的低濃度のアンモニア性窒素を含む被処理水の硝化を回
転円板体を使用した水処理方法で行う場合、本発明によ
れば水温の低下する冬期におけるアンモニア性窒素の除
去を極めて効果的に行うことができ、従来のものより処
理能力を著しく向上せしめることが可能となり、その結
果本発明は生物処理施設の敷地面積の縮少化や建設費、
設備費などの低減に極めて有効であることがわかる。
(発明の効果) 本発明は上述の通りであるから、河川水などに含、まれ
るアンモニア性窒素を回転円板体を使用する水処理方法
で除去する場合に本発明によれば、水温の低下する冬期
におけるアンモニア性窒素除去能を、従来に比べて飛躍
的に向上させることができる。そのため、生物処理施設
を従来法で計画する場合に比べて、施設の敷地面積の縮
小化が可能なほか、設備費や建設費も低減して省力化が
図れるというすぐれた効果が得られる。
また本発明によれば、浄水場などの既設の沈殿池をあま
り改造することなしに本発明を適用する円板体水槽に流
用できるため、近年河川水を原水とする上水道施設で問
題となっているアンモニア性窒素除去対策として安価に
改造工事ができるという効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図(81は本発明を適用した回転円板装置の一部を
断面で示す正面図、 同図(b)はその側面図、 第2図(alは従来の回転円板装置の一部を断面で示す
正面図、 同図(b)はその側面図、 第3図〜第6図は各種の実験結果を示す特性図である。 1・・・円板体水槽    2・・・回転円板体2a・
・・円板       3・・・軸4・・・被処理水 A・・・円板体水槽1の軸直角方向内法ト X 特 許 出 願 人  株式会社 電業社機械製作所 
   ヘト 第3図 円板のfli度N)p(魯〕 第4図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、河川水や湖沼水等に含まれるアンモニア性窒素を原
    水に部分浸漬した回転円板体に付着する生物膜により除
    去処理する水処理方法において、液量面積比を16l/
    m^2以上とし、円板体周速度を25m/分以上で運転
    することを特徴とする水処理方法。 2、河川水や湖沼水等に含まれるアンモニア性窒素を原
    水に部分浸漬した回転円板体に付着する生物膜により除
    去処理する水処理装置において、円板体水槽の軸方向内
    法をEとし、軸直角方向内法をAとし、回転円板体の全
    表面積をSとした時に円板体水槽深さL〔m〕をL≧0
    .016S/A×Eの関係とし、円板体の周速度を25
    m/分以上に設定したことを特徴とする水処理装置。
JP60237726A 1985-10-25 1985-10-25 水処理方法および装置 Granted JPS6297694A (ja)

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