JPS6316200B2 - - Google Patents

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JPS6316200B2
JPS6316200B2 JP58007636A JP763683A JPS6316200B2 JP S6316200 B2 JPS6316200 B2 JP S6316200B2 JP 58007636 A JP58007636 A JP 58007636A JP 763683 A JP763683 A JP 763683A JP S6316200 B2 JPS6316200 B2 JP S6316200B2
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JP
Japan
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oxygen
time
oxygen enrichment
wastewater
enrichment process
Prior art date
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JP58007636A
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English (en)
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JPS59132998A (ja
Inventor
Koji Ishida
Kenichi Terakawa
Mitsuru Iwao
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kubota Corp
Original Assignee
Kubota Corp
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Publication date
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Granted legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば空気等の酸素含有ガスの供給
停止状態での廃水流入と廃水の流入停止状態での
酸素含有ガスの供給とを所定周期で交互に繰り返
すとか、あるいは酸素含有ガスを連続的に供給し
ながら、廃水を間歇供給して流入状態と流入停止
状態とを所定周期で交互に繰り返す等、酸素欠乏
工程と酸素富化工程を周期的に繰り返して活性汚
泥により廃水を処理する水処理方法に関する。 〔従来の技術〕 上記方法は、曝気処理と硝化還元処理とによつ
て生物学的酸素要求量の低減と窒素除去のいずれ
をも効率良く行わせようとするものであるが、従
来一般に、酸素含有ガスを単純に供給しており、
処理すべき廃水において、その生物化学的酸素要
求量や窒素濃度が異なる等、廃水の性状変化に伴
い、その処理効率が殊に脱窒効率が低下する欠点
があつた。 詳述すれば、前述の酸素欠乏工程では、 2NO- 3+5H2→N2+OH-+4H2O (3) 2NO- 2+3H2→N2+2OH-+4H2O (4) の反応が起り、そして、酸素供給量が適正に制御
された酸素富化工程では、 NH+ 4+2O2→NO- 3+2H+++2H2O (5) 2NH+ 4+3O2→2NO- 2+4H++2H2O (6) 2NO- 2+3H2→N2+2OH-+2H2O (7) の反応が起こることが知られており、第3図(1)の
ように曝気開始後DOが急上昇するときは(7)式の
反応は制御され、曝気工程終了時において多量の
NOx−Nが蓄積し、かつ酸素欠乏工程へ多量の
溶存酸素を持ち込む結果、この工程においても(3)
および(4)式の反応が抑制され、脱窒素が低下し、
NOx−Nの蓄積がおこる。また、第3図(2)のよ
うに曝気開始後のDO推移が曝気の終り部分にお
いて急上昇しないときには硝化反応が未完了であ
ることを示しており、NH+ 4の蓄積がおこる。こ
れらの種々の問題が生じていたのである。 酸素富化工程で前記(5)、(6)、(7)式が適正に進行
する為に前記の通り酸素供給量が適正に制御され
なければならない。 そこで従来技術を検すると、特開昭56−161892
号公報に示す技術、即ち単一処理槽で原水流入、
曝気、沈澱および処理水放流を繰返すに際して、
運転中において溶存酸素濃度または酸化、還元電
位等を検出することにより好気性処理に適量の調
整域をもつ一定目標の溶存酸素濃度になると、そ
れ以後は曝気を制御して前記一定目標の溶存酸素
が保てるように酸素導入量を調整し、硝化脱硝を
制御する非定常活性汚泥法が開示されている。 〔発明が解決しようとする問題点〕 上記従来例の方法では、溶存酸素濃度を目標値
なる一定となるように曝気を制御するものである
から、第3図について前述した如く、曝気開始後
DOが急上昇する時は次工程における脱窒率が低
下しNOx−Nの蓄積がおこり、この欠点を無く
すために、前記目標一定値の溶存酸素濃度に維持
する場合、前記(5)、(6)、(7)式の反応が充分に行わ
れたかどうかが不明で、この反応が不充分な状態
から酸素欠乏工程に移ると、硝化反応が未完了で
NH+ 4が蓄積する欠点のある事を本発明者は考え、
かかる欠点を除去して次工程での効率良く脱窒す
る技術を発明するに至つた。 本発明が解決しようとする技術的課題は、処理
廃水の性状変化にかかわらず、生物化学的酸素要
求量の低減、及び、窒素除去のいずれをも極めて
精度良く、かつ、効率良く行えるように酸素富化
工程中でのDO値の選択の仕方にある。 〔問題点を解決するための手段〕 上記技術的課題を解決するために講じた技術的
手段は、酸素欠乏工程と酸素富化工程を周期的に
繰り返して活性汚泥により廃水を処理する水処理
方法において、酸素富化工程の開始から終了まで
の時間を100%としたときに、酸素富化工程の開
始から60乃至90%の時間内では溶存酸素濃度を
0.2〜1.1mg/に調節し、酸素富化工程の終了5
乃至30%手前の時間内では溶存酸素濃度を1.5
mg/以上に調節することである。 〔作 用〕 本発明によれば、酸素富化工程の開始から60乃
至90%の時間内においては、前記(5)、(6)、(7)式の
反応が進行し、酸素富化工程の終了5乃至30%手
前の時間内において溶存酸素濃度を1.5mg/に
する事は、前記(5)、(6)、(7)式の反応が終わるに近
づく事を意味し、これによつて次の酸素欠乏工程
における前記(3)、(4)式の反応を充分に行わせ易く
なるのである。 又、この終了側時間内においてDO値を1.5mg/
ならしめる時間が短いことと、このDO値が高
すぎないこととによつて、次の酸素欠乏工程での
DO値を不当に高らしめる事がないから、この酸
素欠乏工程における(3)、(4)式の反応を充分に行わ
せ易い。 〔発明の効果〕 溶存酸素濃度を上記の通り調節することによ
り、後述する実施例で説明の実験3〜6に見られ
るように酸素富化工程での硝化反応を、ほぼ100
%(厳密には94〜94.5%)完了できた。また、酸
素欠乏工程での脱窒反応もほぼ100%完了してお
り、酸素欠乏、酸素富化の両工程において硝化お
よび脱窒反応をほぼ100%完了でき、NH+ 4
NO- 2、NO- 3の蓄積増加を排除できた。 したがつて、廃水の性状変化いかんにかかわら
ず、酸素富化工程での脱窒を、硝化処理に悪影響
を及ぼさない状態で促進でき、酸素欠乏工程での
窒素の除去と生物化学的酸素要求量の低減を極め
て精度良くかつ効率良く行うことができるに至つ
た。 〔実施例〕 次に、本発明方法の実施例を図面に基いて説明
する。 し尿や窒素分を含んだ有機性廃水を、供給管1
を通じて曝気槽2に供給すると共に、空気等の酸
素含有ガスを、ブロアー3、給気管4及びノズル
5を介して曝気槽2に供給するようにし、そし
て、供給管1及び給気管4夫々に設けた電磁式の
第1及び第2開閉弁6,7を、制御器8により所
定時間づつ背反的に開閉操作し、酸素含有ガスを
供給せずに所定量の廃水を供給する酸素欠乏工程
と、廃水の供給を停止して酸素含有ガスを供給す
る酸素富化工程とを繰り返し、生物化学的酸素要
求量を低減すると共に窒素分を除去する。尚、酸
素欠乏工程一回当りの廃水供給量の一例を示せ
ば、曝気槽2の容量の1/80程度であり、そして、
酸素欠乏工程及び酸素富化工程夫々の所要時間の
一例を示せば、前者が20分、後者が70分である。 曝気槽2からの処理済水を固液分離装置9に供
給し、分離した汚泥を返送路10を介して曝気槽
2に返送し、そして、分離液は、そのままあるい
は脱臭、殺菌等の後処理を施した後に放流する。
図中11は、撹拌機を示す。 前記給気管4に設けた流量計12からの信号
と、曝気槽2内に設けた溶存酸素濃度計13から
の信号を演算処理装置14に入力し、酸素富化工
程におけるその時点での酸素供給量Fiに基づく次
の酸素富化工程での酸素供給量Fi+1を、その時点
の酸素富化工程における終了側設定時間内での検
出溶存酸素濃度Cと飽和溶存酸素濃度Csとによ
る積分値 ∫te ti(Cs−C)dtに基いて算出設定し、その設定酸
素供給量Fi+1に基いて制御器15に指令信号を入
力し、制御器15からの信号により、給気管4に
設けた流量調節弁16に対するモータ17を自動
的に駆動して酸素供給量を制御し、曝気槽2での
曝気処理と脱窒処理のいずれをも良好に行わせ
る。 即ち、演算処理装置14において、上記積分値
te ti(Cs−C)dt、曝気槽2の型式や形状によつて
定められる定数ψ、及び、酸素供給量が適正な状
態である時の所定の面積値S☆に基づく式 Fi+1=Fi〔∫teti(Cs−C)dt/S☆〕〓 (1) te:酸素富化工程の所要時間(例えば70分) ti:酸素富化工程の開始後からの任意設定時間
(例えば56分) が予めプログラムされており、検出溶存酸素濃度
Cを代入することにより、次工程での酸素供給量
Fi+1が設定されるのである。 この検出溶存酸素濃度Cは刻々と変化するもの
であり、例えば、毎分ごとに溶存酸素濃度を検出
し、その検出溶存酸素濃度(C1、C2……、Cte−
ti)を代入し、それらの毎分ごとの積分値の総和
から上記積分値を求めるものである。 ∫te ti(Cs−C)dt=∫ti+1 ti(Cs−C)dt ∫ti+2 ti+1(Cs−C2)dt+…… +∫te te-1(Cs−Cte−ti)dt (2) 次に、(1)式の導入過程について説明する。 即ち、前述の酸素欠乏工程では、 2NO- 3+5H2→N2+2OH-+4H2O (3) NO- 2+3H2→N2+2OH-+2H2O の反応が起り、そして、酸素供給量が適正に制御
された酸素富化工程では、 NH+ 4+2O2→NO- 3+2H++H2O (5) 2NH+ 4+3O2→2NO- 2+4H++2H2O (6) 2NO- 2+3H2→N2+2OH-+2H2O (7) の反応が起ることが知られており、上記(7)式によ
る反応を効率良く行わせて脱窒率の向上を図り、
かつ、(5)及び(6)式による硝化をも効率良く行せる
ためには酸素富化工程の開始かれ終了までの時間
を100%としたときに、酸素富化工程の開始から
60乃至90%の時間内では溶存酸素濃度を0.2〜
1.1ppmに調節し、酸素富化工程の終了5乃至30
%手前の時間内では溶存酸素濃度を1.5ppm以上
に調節する必要があることがわかつた。この結果
に基いて95%以上の脱窒率が得られた場合につい
てグラフ化すると第2図イに示す結果が得られ、
それにより前記所定の面積値S☆が求められるの
である。そして、上記(1)式に基いて酸素供給量を
制御する結果、第2図のロに示すように、酸素供
給量が過剰の場合には、積分値 ∫te ti(Cs−C)dtが面積値S☆よりも小さくなつて
次工程の酸素供給量Fi+1がその時点の酸素供給量
Fiよりも自ずと減少され、他方、第2図のハに示
すように、酸素供給量が不足の場合には、積分値
te ti(Cs−C)dtが面積値S☆よりも大きくなつて
次工程の酸素供給量Fi+1がその時点の酸素供給量
Fiよりも自ずと増加され、いずれにおいても酸素
供給量が適正になるように制御されるのである。 次に、水質の異なる廃水に対して供給量を任意
に設定して酸素含有ガスを供給した場合の実験例
を示す。酸素含有ガスの供給量Fの変化と廃水中
の溶存酸素濃度Cの変化について測定したとこ
ろ、実験1ないし3夫々において第3図に示すグ
ラフが得られた。また、実験1乃至6について
は、酸素富化工程での溶存酸素濃度の経時変化パ
ターンの異なるものにつき、夫々の処理水質にお
ける全窒素除去率と硝化率について、下表に示す
結果が得られた。
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 酸素欠乏工程と酸素富化工程を周期的に繰り
    返して活性汚泥により廃水を処理する水処理方法
    において、酸素富化工程の開始から終了までの時
    間を100%としたときに、酸素富化工程の開始か
    ら60乃至90%の時間内では溶存酸素濃度を0.2〜
    1.1mg/に調節し、酸素富化工程の終了5乃至
    30%手前の時間内では溶存酸素濃度を1.5mg/
    以上に調節することを特徴とする水処理方法。 2 その時点における酸素富化工程での酸素含有
    ガス供給量Fiに基づく次の酸素富化工程での酸素
    含有ガス供給Fi+1をその時点の酸素富化工程にお
    ける終了側設定時間内での検出溶存酸素濃度と特
    定値とによる積分値に基づいて制御することを特
    徴とする特許請求の範囲第1項に記載の水処理方
    法。
JP763683A 1983-01-19 1983-01-19 水処理方法 Granted JPS59132998A (ja)

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JPS59132998A JPS59132998A (ja) 1984-07-31
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AU595177B2 (en) * 1984-12-21 1990-03-29 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Nitrification/denitrification of waste material
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5732790A (en) * 1980-08-07 1982-02-22 Sumitomo Jukikai Envirotec Kk Treatment of waste water

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