TW201204646A - Process for biological treatment of organic waste water and apparatus therefor - Google Patents

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201204646 六、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於有機性排廢水的生物處理方法及裝置。 【先前技術】 能夠利用於生活排廢水、污水、食品工廠或紙漿工廠 爲首等廣泛濃度範圍的有機性排廢水之處理的有機性排廢 水的生物處理方法被期待著。特別係不會使處理水質惡 化，而可提升處理效率，且能夠減低剩餘污泥產生量之有 機性排廢水的生物處理方法被期待。 在將有機性排廢水進行生物處理之情況所使用之活性 污泥法，係由於具有處理水質良好，且容易維修等之優 點，故被廣泛地使用於污水處理或產業廢水處理等。但， 由於活性污泥法之BOD容積負荷係0.5〜0.8kg/cm3，故 須要寬廣之地基面積。由於所分解之BOD的20%變換成 菌體也就是污泥，故產生大量之剩餘污泥處理。 關於有機性排廢水之高負荷處理，添加載體之流動床 法爲眾所皆知。在使用此方法之情況，能以3kg/cm3的 BOD容積負荷進行運轉。但，在此方法，產生污泥量爲 所分解的BOD之30 %左右，較通常的活性污泥法多。 曰本特開昭5 6-4 823 5號公報揭示有：首先在第一處 理槽將有機性排廢水進行細菌處理，以將含於排廢水中之 有機物氧化分解，變換成非凝聚性細菌之菌體後，在第二 處理槽，使固著性原生生物捕捉去除之方法。此方法可減 -5- 201204646 少剩餘污泥量。而在日本特公昭62-54073號公 示有同樣的2段生物處理。在這些的方法，亦可 荷運轉’亦可提昇活性污泥處理效率。 在曰本特許33 60 076號公報，揭示有：在如 生物處理法，藉由由生物處理槽除去包含原生生 污泥，在反應處理槽進行殺菌及可溶化處理後返 處理槽’進一步減低剩餘污泥產生量之方法。 在日本特許34106 99號公報，揭示有：將前 處理作爲載體流動床式，將後段的生物處理作爲 污泥處理’進一步減低剩餘污泥產生量之方法 法’藉由 BOD 污泥負荷 O.ikg-BOD/kg-MLSS/d 將後段的活性污泥處理進行運轉，能使污泥自我 大幅地減低污泥除去量。 在曰本特公昭5 5 -20649號公報，將有機性 先在第一處理槽進行細菌處理，將含於排廢水中 氧化分解，變換成非凝聚性細菌之菌體後，在第 使固著性原生生物加以捕食去除，可達到剩餘污 化。且’在此方.法，能進行高負荷運轉，亦可提 泥法之處理效率。 例如，在日本特開2000-210692號公報，提 本特公昭55-20649號公報所形成之問題也就是 水質變動所引起之處理性能惡化的對策。作爲: 法，可舉出如「將被處理水的BOD變動由平均 央値調整至50%以內」、「隨著時間經過，測定 報，亦揭 進行局負 此的2段 物之活性 回至生物 段的生物 多段活性 。在此方 的低負荷 氧化，可 排廢水首 之有機物 二處理槽 泥的減量 昇活性污 案有在曰 因生水的 具體之方 濃度的中 第一處理 201204646 槽內及第一處理水之水質」、「當第一處理水之水質惡化 時，在第一處理槽添加微生物製劑或種（seading )污 泥」等的方法。 在日本特公昭60-23 83 2號公報，在使原生生物或後 生生物捕食細菌、酵母、放線菌、藻類、黴菌類、或廢水 處理的初沉澱污泥或剩餘污泥之際，藉由超音波處理或機 械攪拌，將上述餌塊尺寸作成較生物的嘴小之方法。 利用上述般微小動物的捕食作用之多段活性污泥法， 早已實用化於有機性排廢水處理，可作爲作爲對象之排廢 水，達到處理效率提昇、污泥產生量減量化》 例如，在利用微小動物捕食之情況時，污泥減量效果 雖因處理條件或排廢水之水質有所不同，但能夠將在標準 活性污泥法所產生之污泥量減低30〜70%。 但，污泥減量效果雖因處理條件或排廢水之水質有所 不同，僅可達到使在單槽式活性污泥法所產生的污泥量減 半程度。這是由於在用來捕食細菌主體的污泥之後段的微 小動物槽，多數的污泥未被捕食而殘留，或無法以高濃度 維持進行捕食之微小動物之故。 並且，由於進行捕食的微小動物比起細菌屬於高等生 物，故壽命長（自我分解速度慢），此事更不易達到污泥 之減量化。 又，微小動物不僅有藉由分裂來增殖者，亦有藉由卵 來增殖者。在此所具代表性之後生生物，具有輪蟲類。如 此的微小動物有助於污泥減量，但並非經常處於增殖狀態 201204646 (可產卵狀態），而在孵化後經過十幾天即變得無 卵，且再經過十幾天後因壽命而死亡。又，在這些微 物優先化之情況.，即使產卵，也會有充分量的成蟲， 泥的大部分爲糞塊，形成餌食的細菌變少之情況，會 法孵化之情況，因此，會有槽內的微小動物一同死亡 況。如此的後生生物之特徵，係造成不易在利用微小 的活性污泥法將污泥產生量長時間低程度穩定地維持 在利用細菌的自我消化之多段活性污泥法，不需 細菌的狀態（分散狀態、聚集、線狀），比起標準活 泥法，可削減5 0 %左右之污泥產生量。但，爲了獲得 之污泥減量率，在進行自我消化之生物處理槽，需要 泥滯留時間設長，因此一旦導入膜分離裝置，則因膜 修費用，抵銷了根據污泥減量之運行成本之削減。 因此，爲了利用既設之曝氣槽以低運轉成本達到 以上的污泥減量率，利用微小動物爲有效的，爲了穩 進行之，在前段的生物處理槽，需要穩定地生成容易 小動物捕食之細菌。 【發明內容】 本發明之目的係在於針對利用微小動物的捕食作 多段活性污泥法，不僅可維持穩定之處理水質，且可 進一步提昇處理效率與減低剩餘污泥產生量之有機性 水的生物處理方法及裝置。 本發明之第1形態的有機性排廢水的生物處理方 法產 小動 或污 有無 之情 動物 〇 藉由 性污 5 0% 將污 的維 5 0% 定地 使微 用之 謀求 排廢 法及 -8 - 201204646 裝置，係針對具有將有機性排廢水中之BOD進行高負荷 處理後變換成分散菌體之第1生物處理過程；及將已被變 換的分散菌體聚集化，並且與微小動物共存之第2生物處 理過程之有機性排廢水的生物處理方法及裝置，其特徵 爲：在pH5〜6之條件下進行該第2生物處理過程。 本發明的第2形態之有機性排廢水的生物處理方法及 裝置，係針對在具有將有機性排廢水中之BOD進行高負 荷處理後變換成分散菌體之第1生物處理過程；及將已被 變換的分散菌體聚集化，並且與微小動物共存之第2生物 處理過程之有機性排廢水的生物處理方法，具有在需氧條 件下，將該第2生物處理過程之污泥及/或將該第2生物 處理過程之污泥進行固液分離所獲得的污泥之至少一部分 進行分解之剩餘污泥處理過程，將該剩餘污泥處理過程之 污泥回送至前述第1生物處理過程及/或第2生物處理過 程之有機性排廢水的生物處理方法及裝置，其特徵爲：在 pH5〜6之條件下進行該剩餘污泥處理過程。 本發明的第3形態之有機性排廢水的生物處理方法及 裝置，係針對將有機性排廢水導入至第1生物處理過程， 藉由非凝聚性細菌進行生物處理，將包含來自於該第1生 物處理過程之非凝聚性細菌的處理水導入至第2生物處理 過程之有機性排廢水的生物處理方法及裝置，其特徵爲： 將該第2生物處理過程之污泥、或將該第2生物處理過程 的污泥進行固液分離後所獲得的污泥之至少一部分導入至 厭氧處理過程進行厭氧處理，將該厭氧處理過程之處理物 -9- 201204646 回送至前述第1生物處理過程及/或第2生物處理過程。 第4形態之有機性排廢水的生物處理方法及裝置，係 針對將有機性排廢水導入至第1生物處理過程，藉由非凝 聚性細菌進行生物處理，將包含來自於該第1生物處理過 程之非凝聚性細菌的處理水導入至第2生物處理過程之有 機性排廢水的生物處理方法，其特徵爲：將該第2生物處 理過程之污泥、或將該第2生物處理過程的污泥進行固液 分離後所獲得的污泥之至少一部分導入至需氧處理過程， 在需氧條件下進行氧化，而將該需氧處理過程之處理物的 至少一部分導入至厭氧處理過程進行厭氧處理，將該厭氧 處理過程之處理物回送至由前述第1生物處理過程、第2 生物處理過程及需氧處理過程所構成的群選出的1個以上 之過程。 第5形態之有機性排廢水的生物處理方法及裝置，係 針對將有機性排廢水導入至第1生物處理過程，藉由細菌 進行生物處理，將包含來自於該第1生物處理過程的細菌 之處理液導入至第2生物處理過程進行活性污泥處理，將 來自於第2生物處理過程的處理液進行固液分離處理，分 離成污泥與處理水，將此污泥的一部分回送至第2生物處 理過程之有機性排廢水的生物處理方法及裝置，其特徵 爲：將該第2生物處理過程內的污泥之一部分及/或前述 固液分離處理後的污泥之殘餘部導入至第3生物處理過程 進行需氧處理後，將進行了需氧處理之污泥的一部分或全 部脫水分離成固態成分與水分，將固態成分作爲剩餘污泥 -10- 201204646 加以去除，而將水分回送至前述第1生物處理過程及/或 第2生物處理過程。 第6形態之有機性排廢水的生物處理方法及裝置，係 針對將有機性排廢水導入至第1生物處理槽，藉由細菌進 行生物處理，將包含來自於該第1生物處理槽的細菌之處 理液導入至第2生物處理槽進行活性污泥處理之有機性排 廢水的生物處理方法及裝置，其特徵爲：該第2生物處理 槽之污泥滯留時間爲5天以上40天以下。 第7形態之有機性排廢水的生物處理方法，係針對將 有機性排廢水導入至第1生物處理槽，藉由細菌進行生物 處理，將包含來自於該第1生物處理槽的細菌之處理液導 入至第2生物處理槽進行活性污泥處理，將對於該第2生 物處理槽內污泥進行固液分離所獲得之污泥導入至第3生 物處理槽，在需氧條件下進行氧化處理，而將該第3生物 處理槽之處理物的一部分或全部回送至該第2生物處理槽 之生物處理方法及裝置，其特徵爲：該第2生物處理槽及 該第3生物處理槽之污泥滯留時間分別爲5天以上40天 以下。 第8形態之有機性排廢水的生物處理方法及裝置，係 針對具有將有機性排廢水中之B〇D進行高負荷處理後變 換成菌體之第1生物處理過程；及使已被變換的菌體與捕 食該菌體的微小動物共存之第2生物處理過程之有機性排 廢水的生物處理方法及裝置，其特徵爲：求取將成爲基準 的前述有機性排廢水中的BOD之70%以上且未滿100%變 -11 - 201204646 換成菌體所需要的前述第1生物處理過程之水力學的滯留 時間（HRT )，以此値作爲基準HRT，在導入於該第1生 物處理過程之前述有機性排廢水添加液體，使前述第1生 物處理過程之HRT形成該基準HRT的0.75至1.5倍之範 圍。 第9形態之有機性排廢水的生物處理方法及裝置，係 針對具有將有機性排廢水中之BOD進行高負荷處理後變 換成菌體之第1生物處理過程；及使已被變換的菌體與捕 食該菌體的微小動物共存之第2生物處理過程之有機性排 廢水的生物處理方法及裝置，其特徵爲：求取將成爲基準 的前述有機性排廢水中的BOD之70%以上且未滿100%變 換成菌體所需要的前述第1生物處理過程之水力學的滯留 時間（HRT )，以此値作爲基準HRT，將進行該第1生物 處理過程之處理槽內的水量變動，使前述第1生物處理過 程之HRT形成該基準HRT的0.75至1.5倍之範圍。 在第8、9形態，「成爲基準之有機性排廢水」係指 進行生物處理之有機性排廢水也就是流量、溫度、BOD 濃度隨著時間經過有所變動之有機性排廢水的基準溫度、 BOD濃度之有機性排廢水。此成爲基準溫度、BOD濃度 係如下所述： 基準溫度：亦包含加溫之情況，在整年中最低之溫 度。 基準BOD濃度：流入第1生物處理過程的排廢水之 最大BOD濃度。 -12- 201204646 【實施方式】 [第1及第2形態] 當藉由以往的單槽式活性污泥法，在PH6以下的酸 性區域進行將有機性排廢水的需氧性處理時，則會產生多 量之菌類，形成膨化（bulking )之原因。但，如本發明 之方法，藉由在pH6〜8的中性區域，進行將BOD變換成 分散細菌之第1生物處理過程，在pH5〜6之酸性區域進 行污泥減量用第2生物處理過程或剩餘污泥處理過程，能 將污泥產生量大幅地減量。這是由於藉由在PH5〜6進行 微小動物共存的第2生物處理過程或剩餘污泥處理過程， 能有效率地捕食來自於進行BOD處理的第1生物處理過 程之非凝聚污泥與凝聚污泥，一方面，進行捕食之大部分 的微小動物之增殖，若在pH5〜8之範圍的話則不會受到 pH所影響，故在第2生物處理過程或剩餘污泥處理過 程，能夠將在VSS所佔之微小動物的比例提高至10%以 上之高濃度。 若根據第1及第2形態的話，在用來進行BOD處理 之第1生物處理過程與污泥減量用第2生物處理過程或剩 餘污泥處以過程，藉由因應各自功能使環境條件適應化， 來使兩者的功能最大限度地發揮，藉此能提昇處理效率， 且可減低剩餘污泥產生量。 在第1形態，第2生物處理過程包含2段以上的多段 處理過程，在第2生物處理過程，亦可在進行pH5〜6的 -13- 201204646 生物處理後進行pH6以上之生物處理。 在第2形態，剩餘污泥處理過程，亦可爲在生物處理 槽的後段設置固液分離手段，將已被固液分離的污泥回送 至該生物處理槽之污泥回送式生物處理過程，亦可爲在生 物處理槽內添加載體之流動床式生物處理過程。 在第1形態、第2形態中之任一形態，第2生物處理 過程，亦可爲在生物處理槽的後段設置固液分離手段，將 已被固液分離的污泥回送至該生物處理槽之污泥回送式生 物處理過程、在生物處理槽內添加載體之流動床式生物處 理過程、膜分離式生物處理過程之任一者，又，亦可藉由 在生物處理槽內添加載體之流動床式生物處理過程、或2 段以上的多段處理，來進行第1生物處理過程。 若根據第1及第2形態之有機性排廢水的生物處理方 法及裝置的話，在利用微小動物的捕食作用之多段活性污 泥法，不僅能維持穩定之處理水質，並且可更進一步提昇 處理效率與減低剩餘污泥產生量。 以下’參照圖面，詳細地說明第1及第2形態之理想 形態。 圖1係顯示本發明的第1形態之有機性排廢水的生物 處理方法的實施形態之系統圖，圖2係本發明的第2形態 之有機性排廢水的生物處理方法的其他實施形態之系統 圖。 在圖1的方法，生水（有機性排廢水）係首先導入至 第1生物處理槽（分散菌槽）1，藉由非凝聚性細菌，將 -14 - 201204646 BOD (有機成分）之70 %以上、理想爲80%以上、更理想 爲90%以上加以氧化分解。此第1生物處理槽1之pH係 作成6以上、理想爲PH6〜8。又，藉由對於第1生物處 理槽1之BOD的容積負荷係lkg/m3/d以上，例如1〜 2 0kg/m3/d、而HRT (生水滯留時間）係24h以下，例如 0.5〜24h，能獲得非凝聚性細菌優勢化之處理水，且藉由 縮短HRT，能以高負荷處理BOD濃度低之排廢水，所以 很理想。又，藉由添加載體，可達到高負荷、縮短滯留時 間。 第1生物處理槽1之處理水係導入至控制於pH5〜6 理想爲pH5〜5.5之第2生物處理槽（微小動物槽）2，在 此進行殘存的有機成分之氧化分解、非凝聚性細菌之自我 分解及根據微小動物捕食的污泥之減量化。 在圖1之方法，亦可將第2生物處理槽2多段化，將 2槽以上的生物處理槽直列地設置，在前段側的生物處理 槽’於pH5〜6理想爲pH5〜5.5之條件下進行處理，在 後段側的生物處理槽，於pH6以上、理想爲pH6〜8之條 件下進行處理，藉由如此多段處理，能夠在前段側的生物 處理槽有效率地進行污泥捕食，在後段側的生物處理槽， 可謀求污泥的固液分離性之提昇、處理水水質之提昇。 第2生物處理槽2之處理水在沉澱槽3進行固液分 離’分離水作爲處理水排出至系統外。又，分離污泥的一 部分作爲剩餘污泥排出至系統外，而殘餘部分回送至第】 生物處理槽1及第2生物處理槽2。再者，此污泥回送係 -15- 201204646 爲了維持各生物處理槽之污泥量而進行者，例如，將第！ 生物處理槽1及/或第2生物處理槽2作爲後述的添加有 載體之流動床式的情況時，亦可不需要進行污泥回送之情 況。又，在第1生物處理槽1的BOD之容積負荷低的情 況時，亦可僅將污泥回送至第2生物處理槽2。 在圖2之方法，生水（有機性排廢水）係依次導入至 均控制於PH6以上、理想爲pH6〜8之第1生物處理槽1 及第2生物處理槽2，與圖1的方法同樣地，藉由非凝聚 性細菌，將有機成分之7 0 %以上、理想爲8 0 %以上、更理 想爲90%以上加以氧化分解，其次，在第2生物虜理槽2 進行殘存的有機成分之氧化分解、非凝聚性細菌之自我分 解及根據微小動物捕食的污泥之減量化。第2生物處理槽 2之處理水在沉澱槽3進行固液分離，分離水作爲處理水 排出至系統外。由此第2生物處理槽2所生成之產生污泥 的至少一部分（在圖2爲導入第2生物處理槽2的處理水 之沉澱槽3的分離污泥之一部分）供給至控制於PH5〜6 理想爲pH5〜5.5之範圍的剩餘污泥處理槽4，在此，藉 由需氧性消化，進行分解。此剩餘污泥處理槽4之處理污 泥係回送至第1生物處理槽1及第2生物處理槽2。又， 在圖2，沉澱槽3的分離污泥之殘餘部分中，一部分作爲 剩餘污泥排出至系統外，殘餘部分回送至第2生物處理槽 2 〇 沉澱槽3的分離污泥中，供給至剩餘污泥處理槽4之 污泥量與回送至第2生物處理槽2之污泥量的比率係以能 -16- 201204646 維持後述的理想之剩餘污泥處理槽滯留時間的方式，因應 污泥產生量適宜地設定。又，剩餘污泥處理槽4的處理污 泥中’回送至第1、第2生物處理槽1'2之污泥.量的比 率’或回送至哪一生物處理槽，係以能維持各生物處理槽 之污泥保持量的方法，適宜地設定。 在此剩餘污泥處理槽4，當裝置運轉啓動時或污泥產 生量高之情況時，亦可由產生污泥的全量投入一半量。此 剩餘污泥處理槽4不僅具有污泥減量效果，亦具有將微小 動物供給至第2生物處理槽2之效果。 剩餘污泥處理槽4之污泥滯留時間爲6h以上，理想 爲12h以上，例如1 2〜40h，但例如圖3所示，藉由作成 設置沉澱槽4B對於剩餘污泥處理槽4A進行污泥回送之 需氧處理法、或添加載體之流動床或膜分離式需氧處理 法，能夠進一步提高污泥滯留時間。作爲剩餘污泥處理槽 4之載體，能夠使用後述之第1生物處理槽的載體。 在圖1、圖2之任一方法，於導入至第2生物處理槽 2之第1生物處理槽1的處理水中殘存有大量之有機物的 情況時，其氧化分解係在第2生物處理槽2進行。當在存 在有大量的微小動物之第2生物處理槽2，引起根據細菌 之有機物的氧化分解時，則作爲由微小動物的捕食所逃離 之對策，以不易捕食之形態進行增殖爲眾所皆知，如此增 殖之細菌群不會被微小動物所捕食，這些的分解僅依靠自 我消化，使得污泥產生量減低之效果降低。又，在本發明 的方法，在將第2生物處理槽2或剩餘污泥處理槽4設定 -17- 201204646 於酸性區域，而有機物多量殘存之情況食，菌類等利用該 有機物增殖，亦形成膨化之原因。 因此，如前所述，在第1生物處理槽1，須要分解有 機物的大部分也就是生水BOD之70%以上、理想爲80% 以上更理想爲90%以上，變換成菌體。因此，以對於第2 生物處理槽2之溶解性BOD之污泥負荷加以表示時，則 以 0.5kg-BOD/kg-MLSS 以下例如 0.01 ~ 0.1 kg - Β Ο D/k g-MLSS進行運轉爲佳。 圖1、2的方法係顯示第1、第2形態之一例者，第 1、第2形態在不超過該要旨之範圍下，不限定於該圖示 之方法。 例如，第1生物處理槽，除了爲了進行高負荷處理而 回送後段的沉澱槽之分離污泥的一部分之外，亦可作成添 加有載體之流動床方式，或將2槽以上的生物處理槽呈直 列地設置以進行多段處理。特別係藉由添加載體，亦可進 行BOD容積負荷5kg/m3/d以上之高負荷處理，故很理 想。在此情況時，所添加的載體之形狀爲球狀、顆粒狀、 中空筒狀、線狀等任意形狀，大小亦0.1〜10mm左右爲 佳。載體之材料係天然材料、無機材料、高分子材料之任 意材料，亦可使用膠狀物質。 在第2生物處理槽2，由於利用增殖速度較細菌慢之 微小動物的作用與細菌之自我分解，故採用微小動物及細 菌停留於系統內般之運轉條件及處理裝置爲重要，因此， 第2生物處理槽係如圖1' 2所示，除了進行污泥回送之 -18- 201204646 污泥回送式生物處理以外，亦期望如後述的實施例般，在 槽內浸漬分離膜，進行膜分離式活性污泥處理》 藉由在曝氣槽內添加載體，可提高微小動物之槽內保 持量。作爲此情況之載體，能夠使用與添加於第1生物處 理槽之載體的前述相同者。 第1及第2形態的實施例及比較例 以下列舉實施例及比較例，更具體地說明第1及第2 形態。 實施例1 如圖4a所示，使用將容量3.6L的活性污泥槽（無污 泥回送）作爲第1生物處理槽11與容量15L的浸漬膜式 活性污泥槽作爲第2生物處理槽12連結之實驗裝置，進 行有機性排廢水（B〇D630mg/L)之處理。在第2生物處 理槽12設置浸漬膜12a，該浸漬膜12a的透過水作爲處 理水被取出。 分別將第1生物處理槽1 1之pH調整爲6.8，而將第 2生物處理槽12之pH調整爲5.0。 將實驗開始4個月後之結果顯示於表1。又，對於投 入BOD之剩餘污泥產生量（污泥轉換率）顯示於圖5。 在本實施例，在對於第1生物處理槽11之溶解性 BOD容積負荷爲3.5kg-BOD/m3/d、HRT爲4h，而第2生 物處理槽12的溶解性BOD污泥負荷爲0.022kg-BOD/kg- -19- 201204646 MLSS/d、HRT爲17h，在全體的BOD容積負荷爲〇.5kg-BOD/m3/d、HRT爲2 1 h之條件下進行運轉時，則污泥轉 換率爲〇.lkg-MLSS/kg-BOD，但處理水BOD爲檢測界限 以下。 實施例2 如圖4b所示，使用將容量3.6L的活性污泥槽（無污 泥回送）作爲第1生物處理槽11、容量15L的浸漬膜式 活性污泥槽作爲第2生物處理槽12及容量1L的剩餘污泥 處理槽 13連結之實驗裝置，進行有機性排廢水 (BOD630mg/L)之處理。與圖4a同樣地，在第2生物處 理槽12設置浸潰膜12a，該浸漬膜12a的透過水作爲處 理水被取出。 第1生物處理槽11、及第2生物處理槽12之pH均 調整成6.8，將剩餘污泥處理槽13之pH調整成5.0。由 第2生物處理槽12，以0.5 L/d之比例取出槽內污泥後導 入至剩餘污泥處理槽1 3，由此剩餘污泥處理槽1 3，以 0.5 L/d之比例取出槽內污泥，將其回送至第2生物處理槽 12。剩餘污泥處理槽13之滯留時間設定爲SRT = HRT=10 天。 將實驗開始4個月後之結果顯示於表1。又，對於投 入BOD之剩餘污泥產生量（污泥轉換率）顯示於圖5» 在本實施例，在對於第1生物處理槽Π之溶解性 BOD 容積負荷爲 3.85kg-BOD/m3/d、HRT 爲 4h，而第 2 -20- 201204646 生物處理槽12的溶解性 BOD污泥負荷爲 〇.〇22kg-BOD/kg-MLSS/d、HRT爲1 7h，在全體的B 0 D容積負荷 爲0.75kg-BOD/m3/d、HRT爲21h之條件下進行運轉時， 則污泥轉換率爲0.llkg-MLSS/kg-BOD，但處理水BOD爲 檢測界限以下。 比較例1 在此比較例1，使用省略第1生物處理槽1而僅由第 2生物處理槽之容量15L的浸漬膜式活性污泥槽所構成的 實驗裝置，進行有機性排廢水（B〇D63 0mg/L )之處理。 將實驗開始4個月後之結果顯示於表1。又’對於投入 BOD之剩餘污泥產生量（污泥轉換率）顯示於圖5。 在本比較例，溶解性 BOD容積負荷爲 0.76kg-BOD/m3/d、HRT爲20h運轉時，則雖如表1所示，處理 水水質良好，但污泥轉換率爲〇.4〇kg-MLSS/kg-BOD。 比較例2 除了實施例2中之將第1生物處理槽及第2生物處理 槽均調整成P Η 6.8以外，其餘爲同樣條件下進行有機性排 廢水（BOD630mg/L)之處理。將實驗開始4個月後之結 果顯示於表1。又，對於投入BOD之剩餘污泥產生量 (污泥轉換率）顯示於圖5。 在本比較例，在對於第1生物處理槽11之溶解性 BOD 容積負荷爲 3.85kg-BOD/m3/d、HRT 爲 4h’ 而第 2 -21 - 201204646 生物處理槽12的溶解性 BOD污泥負荷爲 0.022kg-BOD/kg-MLSS/d、HRT爲17h，在全體的BOD容積負荷 爲0.75kg-BOD/m3/d、HRT爲21h之條件下進行運轉時， 則雖如表1所示，處理水水質良好’但污泥轉換率爲 0.2kg-MLSS/kg-BOD。 [表1] 例 生水 第1生物處理槽 第2生物處理槽 BOD (mg/L) 流量 (L/d) BOD 容積負荷 (kg-BOD/m3/d) 處理水 BOD (mg/L) 微小動物 比例 (%-VSS) MLSS (mg/L) 處理水 BOD (mg/L) 實施例 1 630 22 3.85 73 60 4000 檢測界 限以下 實施例 2 630 22 3.85 72 55 5000 檢測界 限以下 比較例 1 630 18 - 5 4500 檢測界 限以下 比較例 2 630 22 3.85 74 25 5000 檢測界 限以下 由實施例1、2及比較例1、2之結果，可得知下述情 事。 比較例1係藉由以往的活性污泥法，比較例2係未置 入在酸性區域之生物處理過程的多段生物處理法，實施處 理者。在以往的活性污泥法（比較例1 )，污泥轉換率爲 0.40kg-MLSS/kg-BOD，但在比較例2，藉由導入多段生物 處理，使得污泥轉換率形成爲0.2kg-MLSS/kg-BOD，能夠 將污泥產生量減低1 /2。此污泥減量效果係與至今所敘述 -22- 201204646 之多段生物處法相同程度者。 一方面，在如本發明般，導入有酸性區域之生物處理 過程的實施例 1、2，污泥轉換率均爲 0.10、0.11kg-MLSS/kg-BOD，比起以往法，可將污泥產生量減低至 1 /4，且比起以往之多段生物處理法，可減低至1 /2。 [第3及第4形態] 在第3形態，在厭氧條件下，藉由厭氧性細菌之作 用，將來自於進行捕食自進行除去有機物的第1生物處理 過程（分散菌槽）的分散菌之第2生物處理過程（微小動 物槽）之污泥加以可溶化、有機氧化、變性後，再次進行 分散菌化及/或提供微小動物之捕食，提昇處理效率，減 低剩餘污泥產生量。 在第4形態，由於在進行此厭氧處理過程之前，經由 進行需氧處理過程，故污泥中所佔的微小動物比例變高， 在後段的厭氧處理過程，可將污泥溶化。 因此，若根據第3及第4形態之有機性排廢水的生物 處理方法的話，在利用微小動物的捕食作用之多段活性污 泥法，不僅能維持穩定之處理水質，並且可更進一步提昇 處理效率與減低剩餘污泥產生量。 以下，參照圖面，詳細地說明第3及第4形態之理想 形態。 圖6〜8係顯示本發明的第3形態之有機性排廢水的 生物處理方法的實施形態之系統圖，圖9、1 0係顯示本發 -23- 201204646 明的第4形態之有機性排廢水的生物處理方法的實施形態 之系統圖。在圖6〜圖10，對於具有相同功能之構件，賦 予相同符號。 在圖6的方法及裝置，生水（有機性排廢水）係首先 導入至第1生物處理槽（分散菌槽）1，藉由非凝聚性細 菌，將BOD (有機成分）之70%以上、理想爲80%以上、 更理想爲90%以上加以氧化分解。此第1生物處理槽1之 pH係作成6以上、理想爲PH6〜8。又，藉由對於第1生 物處理槽1之BOD的容積負荷係lkg/m3/d以上，例如1 〜2 0kg/m3/d、而HRT (生水滯留時間）係24h，例如0.5 〜24h，能獲得非凝聚性細菌優勢化之處理水，且藉由縮 短HRT，能以高負荷處理BOD濃度低之排廢水，所以很 理想。又，藉由添加載體，可達到高負荷、縮短滯留時 間。 第1生物處理槽1之處理水係導入至控制於pH6以 上理想爲pH6〜8的範圍之第2生物處理槽（微小動物 槽）2，在此進行殘存的有機成分之氧化分解、非凝聚性 細菌之自我分解及根據微小動物捕食的污泥之減量化。 在此第2生物處理槽2，由於利用增殖速度較細菌慢 之微小動物的作用與細菌之自我分解，故必須使用微小動 物與細菌停留於系統內般之運轉條件及處理裝置。因此， 在第2生物處理槽2,使用進行污泥回送之活性污泥法或 膜分離式活性污泥法爲佳。且，更理想爲藉由在曝氣槽內 添加載體，可提高微小動物的槽內保持量。 -24- 201204646 又’亦可如圖7所示，針對圖6的方法，將第2生物 處理槽2多段化，將2槽以上的生物處理槽2A、2B直列 地設置，在前段處理槽2A，於pH5〜6理想爲pH5〜5.5 之條件下進行處理，在後段處理槽2B，於PH6以上、理 想爲pH6〜8之條件下進行處理，藉由如此多段處理，能 夠在前段處理槽2A有效率地進行污泥捕食，在後段處理 槽2B’可謀求污泥的固液分離性之提昇、處理水水質之 提昇。圖7的方法係僅將第2生物處理槽2作成多段化之 點與圖6的方法不同外，其餘均爲相同結構。再者，爲了 減少在第2生物處理槽2之污泥產生量，故亦可如圖7所 示’不作區隔，在如圖6般的單槽將第2生物處理槽2之 pH設定於6以下，但在此情況，必須在將處理水放流之 前進行中和。 第2生物處理槽2的處理水在沉澱槽3固液分離，分 離水作爲處理水被排出至系統外。又，分離污泥的一部分 作爲剩餘污泥排出至系統外，一部分回送至第2生物處理 槽2 ’殘餘部分供給至厭氧性消化槽24。分離污泥對於第 2生物處理槽2與厭氧性消化槽24之污泥回送比率係能 夠維持在以下的厭氧性消化槽24之污泥滯留時間即可， 可配合污泥產生量任意地改變。 在第3形態，將微小動物進行分散菌的捕食之第2生 物處理槽2內的污泥或對該污泥進行固液分離後所獲得的 污泥之至少一部分導入至厭氧性消化槽24，在厭氧條件 下’進行污泥的可溶化、低級有機酸或低級乙醇之有機酸 -25- 201204646 化，及變性。因此，對於厭氧性消化槽24，不僅係沉澱 槽3之分離污泥，亦可導入由第2生物處理槽2所取出之 污泥。 第2生物處理槽2內的污泥，微小動物所佔之比例 高，至少SS的5%以上，根據運轉條件，佔有30%以上。 由於微小動物比起細菌，在厭氧條件下容易死亡，可溶 化，且藉由酸生成細菌可有機酸化，故在厭氧性消化槽 24的污泥滯留時間（SRT)係0·5天以上例如0.5〜5天 以上即足夠。又，爲了防止在厭氧性消化槽24所生成之 有機酸或乙醇，受到甲烷生成細菌的作用所變換成甲烷， 而在厭氧性消化槽24，將pH設定於6.0以下、理想爲 5.5以下例如5〜5.5，或將溫度設定於3 0°C以下、理想爲 2 5 °C以下例如20〜25 °C。其中，在將變換成有機酸或乙 醇之有機物變換成甲烷，作爲能量加以回收或處分之情 況，亦可將厭氧性消化槽24作成pH6.0以上，或溫度30 °C以上。藉由此厭氧性消化槽24之厭氧性消化，第2生 物處理槽2中之微小動物或未被捕食而殘存之細菌被變換 成有機酸或乙醇。又，由於其他之SS成分的微小動物之 糞便、屍體、細菌等，在第2生物處理槽2未被減量之成 分也在此第2生物處理槽2被變性及細分化，且變換成厭 氧性細菌之菌體，故藉由微小動物可加以捕食。 在圖6、7，此厭氧性消化槽24之處理物直接回送至 第1生物處理槽1及/或第2生物處理槽2。 此厭氧性消化槽24之處理物係亦可如圖8所示，以 -26- 201204646 濃縮機或脫水機等的固液分離裝置25進行固液分離，將 含有有機酸或乙醇的分離水（厭氧處理水）回送至第1生 物處理槽1後再次變換成分散菌，將固態成分（污泥）回 送至第2生物處理槽2後使微小動物捕食，藉此，能夠進 一步達到污泥之減量化。在此情況時，剩餘污泥之取出亦 可由沉澱槽3進行，但亦可由厭氧性消化槽24的後段之 固液分離裝置25進行。又，藉由在此固液分離裝置25被 固液分離後之所有的固態成分不回送至第2生物處理槽2 而再次返回至厭氧性消化槽24，在厭氧性消化槽24，能 進行高農度厭氧性消化，可增長SRT，且能促進可溶化。 又，藉由不設置濃縮機般的固液分離裝置，而在厭氧性消 化槽24內設置浸漬膜，或添加載體，亦可進行固液分離 或高濃度消化。 圖9所示的方法係在厭氧性消化槽24的前端設置需 氧性消化槽26的這一點與圖6所示的方法不同，而第1 生物處理槽1、第2生物處理槽2、沉澱槽3及厭氧性消 化槽24之處理均相同地進行》 在第4形態，將第2生物處理槽2內的污泥或對該污 泥進行固液分離後所獲得的污泥之至少一部分導入至需氧 性消化槽26，在pH6以上理想爲pH5〜5.5的條件下進行 需氧性消化，將處理污泥及處理水的至少一部分供給至厭 氧性消化槽24，在厭氧條件下使其可溶化、有機酸化及 變性。在此情況下，也分離污泥對於需氧性消化槽26及 第2生物處理槽2之污泥回送率係若能維持在以下所示的 -27- 201204646 需氧性消化槽26之污泥滯留時間的話，可配合污泥產生 量加以任意地改變。 在圖9，需氧性消化槽26不僅具有污泥減量校過， 且藉由經由此需氧性消化槽2 6，能使在污泥中微小動物 所佔之比例變得更高，在後段的厭氧性消化槽24容易進 行污泥之可溶化。需氧性消化槽2 6的污泥滯留時間爲1 2 小時以上理想爲2 4小時以上，例如2 4〜2 4 0小時，但藉 由作成在設置固液分離裝置以進行污泥回送之需氧處理法 或添加載體之流動床或膜分離式需氧處理法，能進一步提 高污泥滞留時間》亦可將來自於需氧性消化槽26之污泥 的一部分部經由厭氧性消化槽24而直接回送至第2生物 處理槽2，藉此能有助於第2生物處理槽2之微小動物的 補充。 圖1 〇所示的方法係針對圖9的方法，如圖8所示， 在厭氧性消化槽24的後段設置固液分離裝置25之這一點 上不同，與圖8同樣地進行厭氧性消化槽24之處理物的 固液分離、分離水及分離污泥之回送。在此，固液分離裝 置25之分離污泥亦可進一步回送至需氧性消化槽26。 圖6〜10之方法係顯示第3及第4形態的一例者，第 3及第4形態在不超過該要旨之範圍下，不限定於該圖示 之方法。 例如，第1生物處理槽，除了爲了進行高負荷處理而 回送後段的沉澱槽之分離污泥的一部分之外，亦可作成添 加有載體之流動床方式，或將2槽以上的生物處理槽呈直 -28- 201204646 列地設置以進行多段處理。特別係藉由添加載體，亦可進 行BOD容積負荷5kg/m3/d以上之高負荷處理，故很理 想。在此情況時，所添加的載體之形狀爲球狀、顆粒狀、 中空筒狀、線狀等任意形狀，大小亦〇.1〜l〇mm左右爲 佳。載體之材料係天然材料、無機材料、高分子材料之任 意材料，亦可使用膠狀物質。 又’在第2生物處理槽2，由於利用增殖速度較細菌 慢之微小動物的作用與細菌之自我分解，故採用微小動物 及細菌停留於系統內般之運轉條件及處理裝置爲重要，因 此，第2生物處理槽係如圖6〜10所示，除了進行污泥回 送之污泥回送式生物處理以外，更期望能藉由在曝氣槽內 添加載體，以提高微小動物之槽內保持量。作爲此情況之 載體，能夠使用與添加於第1生物處理槽之載體的前述相 同者。 在排水處理，除了來自於生物處理之污泥外，由最初 沉澱池或加壓浮起槽等亦會產生污泥。在將這些進行厭氧 處理之情況時，^於比起因生物處理所產生之污泥，容易 分解，故能夠達到50%以上之可溶化、能變換成有機酸。 又，不能溶化之成分亦被細分化，藉由微小動物可加以捕 食。因此，在第3、第4形態，在導入有第2生物處理槽 之污泥的厭氧處理過程（厭氧性消化槽）加上初沉澱污泥 或加壓浮起污泥，藉由將不可溶化之S S成分供微小動物 捕食，亦可減低由工廠全體所排出之剩餘污泥量。 -29- 201204646 第3、第4形態之實施例及比較例 實施例3 如圖6所示，使用將容量3.6L的第1生物處 (活性污泥槽（無污泥回送））1、容量15 L的第2 處理槽（活性污泥槽）2及沉澱槽3、與容量1L之厭氧 消化槽24連結之實驗裝置，進行本發明之有機性排廢 (BOD63 0mg/L)之處理。分SIJ將第1生物處理槽1之 調整爲6.8，而將第2生物處理槽2之pH調整爲6.8、 氧性消化槽24之pH調整爲6.0。在對於第1生物處理 1之溶解性BOD容積負荷爲3.85kg-BOD/m3/d、HRT 4h，而第2生物處理槽2的溶解性BOD污泥負荷 0.022kg-BOD/kg-MLSS/d、HRT 爲 17h，在全體的 BOD 積負荷爲〇.75kg-BOD/m3/d、HRT爲21h之條件下進行 轉。 第2生物處理槽2內的SS爲500mg/L，來自於沉 槽3所取出之污泥被濃縮成lOOOOmg/L。將此濃縮污泥 250mg/d之比例取出添加至厭氧性消化槽24。又， 250mg/d作爲剩餘污泥排出至系統外，將殘餘之所有污 回送至第2生物處理槽2。厭氧性消化槽24之HRT SRT設定爲4天，厭氧性消化槽24之處理污泥回送至 2生物處理槽2。 在此條件下連續運轉4個月，厭氧性消化槽24的 理水中之溶解性BOD濃度爲4000mg-BOD/L，其中醋酸 5 5%，丙酸佔40% »由從第2生物處理槽2所取出的污 槽 物 性 水 pH 厭 槽 爲 爲 容 運 澱 以 將 泥 及 第 處 佔 泥 -30- 201204646 量所算出之污泥轉換率爲〇.12kg-MLSS/kg-BOD。 實施例4 如圖7所示，除了將第2生物處理槽2作成爲容量 5L的前段處理槽2A、與容量10L之後段處理槽2B的2 段活性污泥槽（5L+10L )以外，使用與實施例3同樣的 實驗裝置，與實施例 3同樣地進行有機性排廢水 (BOD63 0mg/L )之處理。再者，將前述處理槽之pH調 整爲5.0、將後段處理槽之pH調整爲6.8。其他的條件與 實施例3相同。 第2生物處理槽2內的SS爲5 00mg/L，來自於沉澱 槽3所取出之污泥被濃縮成1 0000mg/L。將此濃縮污泥以 250mg/d之比例取出添加至厭氧性消化槽24。又，將 20 8mg/d作爲剩餘污泥排出至系統外，將殘餘之所有污泥 回送至第2生物處理槽2。厭氧性消化槽24之HRT及 SRT設定爲4天，厭氧性消化槽24之處理污泥回送至第 2生物處理槽2。 在此條件下連續運轉4個月，厭氧性消化槽24的處 理水中之溶解性BOD濃度爲65 00mg-BOD/L，其中醋酸佔 5 5 %，丙酸佔3 5 %。由從第2生物處理槽2所取出的污泥 量所算出之污泥轉換率爲O.lOkg-MLSS/kg-BOD。 實施例5 如圖9所示，除了在厭氧性消化槽24的前段設置容 -31 - 201204646 量2L·之需氧性消化槽26以外，使用與實施例3相同的實 驗裝置’與實施例3同樣地進行有機性排廢水 (BOD630mg/L )之處理。再者，將需氧性消化槽之pH 調整爲5 · 0。其他條件與實施例3相同。 第2生物處理槽2內的SS爲500mg/L，來自於沉澱 槽3所取出之污泥被濃縮成lOOOOmg/L。將此濃縮污泥以 25 0mg/d添加至需氧性消化槽26，且由需氧性消化槽26 取出相同量，添加至厭氧性消化槽24，將所有的殘餘之 濃縮污泥回送至生物處理槽2。需氧性消化槽26之HRT 及SRT設定爲8天，又厭氧性消化槽24之HRT及SRT 設定爲4天，厭氧性消化槽24之處理污泥回送至第2生 物處理槽2。 在此條件下連續運轉4個月，厭氧性消化槽24的處 理水中之溶解性BOD濃度爲6500mg-BOD/L，其中醋酸佔 55%，丙酸佔3 5%。由從第2生物處理槽2所取出的污泥 量（185ml/d )所算出之污泥轉換率爲O.i^kg-MLSS/kg-BOD 。 實施例6 如圖8所示，除了在厭氧性消化槽2 4的後段設置固 液分離裝置25以外，使用與實施例3相同的實驗裝置， 與實施例3同樣地進行有機性排廢水（B〇D63 0mg/L)之 處理。各槽之pH條件、負荷條件等與實施例3相同》 第2生物處理槽2內的SS爲5 00mg/L ’來自於沉澱 -32- 201204646 槽3所取出之污泥被濃縮成1 000 0mg/L。藉由將此濃縮污 泥的25 0mg/d添加至厭氧性消化槽24，且將殘餘之所有 污泥回送至生物處理槽2，能夠不需由第1、第2生物處 理槽1、2取出污泥而將槽內SS保持一定。將厭氧性消化 槽24之HRT設爲4天，厭氧性消化槽24的處理物以固 液分離裝置25進行固液分離，將處理水回送至第1生物 處理槽1，將分離污泥的一半量回送至第2生物處理槽 2，將1/4量回送至厭氧性消化槽24，而將1/4量作爲剩 餘污泥加以取出。 在此條件下連續運轉4個月，厭氧性消化槽24的處 理水中之溶解性BOD濃度爲4000mg-BOD/L，其中醋酸佔 55%，丙酸佔40%。由從厭氧性消化槽24所取出的污泥 量所算出之污泥轉換率爲O.lOkg-MLSS/kg-BOD。 實施例7 除了在厭氧性消化槽24的前段設置容量2L之需氧性 消化槽26以外，使用與實施例6相同的實驗裝置，與實 施例6同樣地進行有機性排廢水（BOD63 0mg/L )之處 理。再者’將需氧性消化槽之pH調整爲5.0。其他條件 與實施例6相同。 第1、第2生物處理槽1、2內的SS爲500mg/L，來 自於沉澱槽3所取出之污泥被濃縮成l〇〇00mg/L。藉由將 此濃縮污泥以2 5 0 mg/d比例添加至需氧性消化槽2 6，且 由需氧性消化槽26取出相同量，添加至厭氧性消化槽 -33- 201204646 24，將所有的殘餘之濃縮污泥回送至生物處理槽2，能夠 不需由第1、第2生物處理槽1、2取出污泥而將槽內SS 保持一定。需氧性消化槽26之HRT及SRT設定爲8天， 又厭氧性消化槽24之HRT及SRT設定爲4天，厭氧性消 化槽24之處理污泥回送至第2生物處理槽2，厭氧性消 化槽24的處理物以固液分離裝置25進行固液分離，將處 理水回送至第1生物處理槽1，將固態成分的一半量回送 至第2生物處理槽2，將剩餘之3/8量回送至厭氧性消化 槽24，而將剩餘的1 /8量作爲剩餘污泥加以取出。 在此條件下連續運轉4個月，厭氧性消化槽24的處 理水中之溶解性BOD濃度爲65 00mg-BOD/L，其中醋酸佔 55%，丙酸佔35%。厭氧性消化槽24所取出的污泥量所 算出之污泥轉換率爲〇.〇7kg-MLSS/kg-BOD。 比較例3 如圖11所示，使用由容量15L之生物處理槽（活性 污泥槽）21與沉澱槽3所構成之實驗裝置，進行有機性排 廢水（BOD63 0mg/L)之處理。在生物處理槽Y之溶解性 BOD 容積負荷爲 0.76kg-BOD/m3/d、HRT 爲 4h、pH6.8 之 條件下進行運轉時，則處理水良好，但污泥轉換率爲 0.40kg-MLSS/kg-BOD » 比較例4 如圖1 2所示，除了省略厭氧性消化槽24以外，使用 -34- 201204646 與實施例3同樣的實驗裝置，與實施例3同樣地進行有機 性排廢水（BOD63 0mg/L )之處理。各槽之pH條件、負 荷條件等與實施例3相同。 在此條件下連續運轉4個月，處理水良好，但由從第 2生物處理槽2所取出的污泥量所算出之污泥轉換率爲 0.20kg-MLSS/kg-BOD。又，在第2生物處理槽2之VSS 所佔的微小動物比例大約爲2 5 % ( w/w )。 在圖13顯示實施例3、6、7及比較例3、4之對於投 入BOD的剩餘污泥產生量（污泥轉換率）。又，在表2 顯示實施例6、7與比較例3、4之開始實驗經過4個月後 之運轉狀況。 [表2] 例 生水 第1生物處理槽 (3.6L) 第2生物處理槽（15L) BOD (mg/L) 流量 (L/d) BOD 容積負荷 (kg-BOD/ m3/d) 處理水 BOD (mg/L) 微小動物 比例 (%-VSS) MLSS (mg/L) 處理水 BOD (mg/L) 實施例 6 630 (660)* 1 22 (22.2)*1 3.85 (4.00)* 1 72〜76 30 4000 檢測界 限以下 實施例 7 630 (682)* 1 22 P2‘2)*l 3.85 (4.13)*1 75〜78 32 (60)*2 5000 檢測界 限以下 比較例 3 630 18 - - 5 4500 檢測界 限以下 比較例 4 630 22 3.85 70 〜79 25 5000 檢測界 限以下 *1:括弧內係表示使厭氧性消化槽處理水會合之情況 的値 *2 :括弧內係表示在需氧性消化槽內之値 -35- 201204646 由以上的結果可得知下述情事。 比較例3係藉由以往的活性污泥法，比較例4係以往 的2段生物處理法，實施處理者。在以往的活性污泥法 (比較例 1)，污泥轉換率爲〇.40kg-MLSS/kg-BOD，但 在比較例2，藉由導入多段生物處理，使得污泥轉換率形 成爲 0.20kg-MLSS/kg-BOD，能夠將污泥產生量減低 1/2。此污泥減量效果係與至今所敘述之多段生物處法相 同程度者。 —方面，在如本發明般，導入有厭氧性消化過程，特 別係污泥減量效果顯著之實施例7，污泥轉換率形成爲 0.07kg-MLSS/kg-BOD，比起以往法，可將污泥產生量減 低至1/6。在實施例7污泥減量顯著之原因係在於藉由在 設定於pH5之需氧性消化槽之微小動物的捕食，在污泥 VSS所佔的微小動物比例爲在第2生物處理槽2呈32% (w/w )，相對於此，在此需氧性消化槽，最大可達到 60% »高微小動物比例的污泥之可溶化係容易進行，在實 施例4、3、5的厭氧性消化槽24之可溶化率可達到 65%，比起可溶化率最大達到40% (投入至厭氧性消化槽 24之污泥VSS的微小動物比例：30% ( w/w))之實施例 3、4，有助於達到高度的污泥減量效果。且，將厭氧性消 化污泥進行固液分離，將溶解性COD成分再次於第1生 物處理槽1變換成分散菌，在實施例7，能達到以往法的 1/6之污泥減量效果。 -36- 201204646 [第5形態] 根據第5形態的有機性排廢水的生物處理方法及裝 置，針對利用微小動物的捕食作用之多段活性污泥法，不 僅能維持穩定之處理水質，並且可更進一步提昇處理效率 與減低剩餘污泥產生量。有機性排廢水導入至第1生物處 理槽，藉由細菌，將有機成分之大部分（例如7 0 %以上） 加以氧化分解化變換成細菌之菌體。此第1生物處理槽的 處理液被導入至第2生物處理槽，進行殘存的有機成分之 氧化分解、細菌之自我分解及根據微小動物之捕食，以將 污泥減量。 第2生物處理槽之處理液進行固液分離處理，分離成 處理水與污泥。處理水被取出至系統外。污泥其一部分回 送至第2生物處理槽。 在第5形態，將此已被固液分離的污泥之殘餘部分或 前述第2生物處理槽內的污泥之一部分導入至第3生物處 理槽，進行需氧處理。其次，將此已進行了需氧處理之污 泥的一部分或全部脫水，分離成固態成分與水分。將此固 態成分作爲剩餘污泥取出’而將水分回送至第1生物處理 槽及/或第2生物處理槽。 藉由在此第3生物處理槽之微小動物的捕食，將污泥 減量。藉由將第3生物處理槽之pH設定成6以下特別係 5〜5.5，能充分地將污泥減量。 在第5形態，將第2生物處理槽及第3生物處理槽之 SRT設定爲40天以下例如10〜40’特別係15〜30天爲 -37- 201204646 佳。藉此，槽內的微小生物或代謝產物適度地 在槽內維持活性高之微小動物。 以下，參照圖面詳細地說明第5形態之理 圖1 4、1 5係分別顯示第5形態的理想 圖。 在圖14的方法，生水（有機性排廢水） 至第1生物處理槽（分散菌槽）1，藉由細] (有機成分）之 70%以上、理想爲 80%以上 90%以上加以氧化分解或變換成細菌之菌體。， 處理槽1之pH係作成6以上、理想爲pH6〜！ 對於第1生物處理槽1之BOD的容積負荷係 上，例如1〜20kg/m3/d、而HRT (生水滯留阔 以下，例如0.5〜24h，能獲得非凝聚性細菌優 水，且藉由縮短HRT，能以高負荷處理BOD 廢水。 第1生物處理槽1之處理水導入至第2 (微小動物槽）2，在此進行殘存的有機成 解、非凝聚性細菌之自我分解及根據微小動物 .之減量化。 第2生物處理槽2內的污泥，微小動物 高，至少SS的5%以上，根據運轉條件，佔有 在此第2生物處理槽2，由於利用增殖速 之微小動物的作用與細菌之自我分解，故必須 物與細菌停留於系統內般之運轉條件及處理裝 :分離，能夠 想形態。 形態之系統 係首先導入 I « 將 BOD 、更理想爲 此第1生物 J。又，藉由 lkg/m3/d 以 F間）係24h 勢化之處理 濃度低之排 生物處理槽 分之氧化分 捕食的污泥 所佔之比例 30%以上。 度較細菌慢 使用微小動 置。因此， -38- 201204646 在第2生物處理槽2,使用進行污泥回送之活性污泥法或 膜分離式活性污泥法爲佳。且，更理想爲，爲了提高微小 動物之槽內保持量，而將第2生物處理槽作爲添加有載體 之曝氣槽。 在此第2生物處理槽2，藉由作成pH6以下例如5〜 6，理想爲5〜5 · 5之酸性，能有效率地進行根據微小動物 之細菌捕食。 當在來自於導入至第2生物處理槽2的第1生物處理 槽1之處理液中，殘存有大量的有機物之情況時，其氧化 分解係在第2生物處理槽2進行。當在存在有大量的微小 動物之第2生物處理槽2，引起根據細菌之有機物的氧化 分解時，則作爲由微小動物的捕食所逃離之對策，以不易 捕食之形態進行增殖爲眾所皆知，如此增殖之細菌群不會 被微小動物所捕食，這些的分解僅依靠自我消化，在第2 生物處理槽2或後述的第3生物處理槽34，污泥變得不 易減容。又，在將第2生物處理槽2設定於pH6以下之 酸性區域的情況，當殘存有大量的有機物時，菌類等利用 該有機物增殖，亦形成膨化之原因。因此，如前所述，預 先在第1生物處理槽1，分解有機物的大部分也就是生水 BOD之70%以上、理想爲80%以上，變換成菌體爲佳。對 於第2生物處理槽2之溶解性BOD之污泥負荷係0.1 kg-BOD/kg-MLSS 爲佳。 第2生物處理槽2之處理液在沉澱槽3進行固液分 離，分離水作爲處理水排出至系統外。又，分離污泥的一 -39- 201204646 部分回送至第2生物處理槽2，殘餘部分送至第3生物處 理槽34，進行需氧處理加以減容。 來自於沉澱槽3的分離污泥對於第2生物處理槽2與 第3生物處理槽34之污泥回送比率係能夠維持在以下的 第3生物處理槽34之污泥滯留時間即可，可配合污泥產 生量任意地改變。 當此排水處理裝置的運轉開始時或在第1、第2生物 處理槽之污泥產生量高之情況時，亦可將在沉澱槽3所分 離之污泥的一半量以上供給至第3生物處理槽34。第3 生物處理槽34之污泥滯留時間（SRT)理想爲12小時以 上，更理想爲24小時以上，例如24〜960小時》 在第3生物處理槽34之污泥減量效果係與第2生物 處理槽2同樣地，根據微小動物之捕食者。因此，藉由將 此第3生物處理槽34之pH維持於6理想爲5〜5.5之範 圍，可更進一步獲得高度之污泥減量效果。其中，在將第 3生物處理槽34之pH設定在此條件之情況時，由於污泥 減量效果高，故會有第3生物處理槽34內的污泥濃度過 度降低，在下一個根據脫水機35之污泥脫水動作變得不 易進行。在該情況時，亦可將第3生物處理槽34作成設 置沉澱池以進行污泥回送之需氧處理槽或添加有載體之流 動床或膜分離式需氧處理槽，來提高污泥濃度。 第3生物處理槽34之污泥滯留時間（SRT)理想爲 12小時以上，更理想爲24小時以上，例如24〜960小 時，但作成設置固液分離裝置以進行污泥回送之需氧處理 -40- 201204646 法或添加有載體之流動床或膜分離式需氧處理法， 步提高污泥滯留時間。 在第3生物處理槽34被減容之污泥係導入至 35,進行固液分離處理。再者，亦可將來自於第3 理槽34之污泥的一部分不導入至脫水機35而回送 生物處理槽2。脫水過濾液（水分）供給至第1生 槽1及/或第2生物處理槽2。 如此，若根據此圖14之有機性排廢水的生物 法的話，能有效率地處理有機性排廢水，並且能夠 餘污泥產生量。 在本發明，如圖15所示，亦可將第2生物處 加以多段化。具體而言，將2槽的生物處理槽2A、 列地設置，在前述處理槽2A，於pH5〜6理想爲 5.5之條件下進行處理，在後段處理槽2B，於PH6 想爲Ph6〜8之條件下進行處理。藉由如此多段處 前段處理槽2A可有效果地進行污泥捕食，在後段 2B能謀求污泥之固液分離性提昇、處理水水質提 15之方法，係僅在將第2生物處理槽2多段化的 上與圖14不同，其餘結構與圖14相同，相同符號 同部分。 再者，爲了減少在第2生物處理槽2之污泥產 而不如圖15所示般製作區隔，而將如圖14般之單 的第2生物處理槽2的pH設定於6以下之情況時 流處理水之前，須要進行中和。 可進一 脫水機 生物處 至第2 物處理 處理方 減少剩 理槽2 2B直 p Η 5〜 以上理 理，在 處理槽 昇。圖 這一點 顯示相 生量， 槽方式 ，在放 -41 - 201204646 圖14、15的方法係顯示第5形態的一例者，第5形 態係在不超出其要旨之範圍下，不限於任何圖示之方法 者。 對於第3生物處理槽34，不僅沉澱槽3之分離污泥 (或與沉澱槽3的分離部分一同地），將由第2生物處理 槽2所取出之污泥導入。 藉由平均1天由第2生物處理槽及第3生物處理槽取 出槽內污泥之1 /4 0理想爲1 /3 0以上之污泥，能夠更穩定 地進行污泥減量。這是在SRT40天以下理想爲30天以下 進行運轉。在如此條件下進行運轉之效果係在於藉由將槽 內的微小動物及代謝產物適度地分離，能夠在槽內維持活 性高之微小動物。 爲了在第1生物處理槽1進行高負荷處理，亦可將後 段的沉澱槽3之分離污泥的一部分回送至第1生物處理槽 1，或直列地設置2槽以上的生物處理槽作爲第1生物處 理槽1，進行多段處理。 亦可在第1生物處理槽1添加載體，亦可作成添加有 載體之流動床。藉此，亦可進行BOD容積負荷5kg/m3/d 以上之高負荷處理。 在第2生物處理槽2，由於利用增殖速度較細菌慢之 微小動物的作用與細菌之自我分解，故採用微小動物及細 菌停留於系統內般之運轉條件及處理裝置爲重要，因此， 第2生物處理槽係如圖14、15所示，進行污泥回送之活 性污泥處理或膜分離式活性污泥處理爲佳。在此情況，藉 -42- 201204646 由在曝氣槽內添加載體’能夠提高微小動物之槽內保持 量。在第1生物處理槽1、第2生物處理槽2所添加的載 體之形狀爲球狀、顆粒狀、中空筒狀、線狀等任意形狀， 大小亦0.1〜10mm左右爲佳。載體之材料係天然材料、 無機材料、高分子材料之任意材料，亦可使用膠狀物質。 第5形態之實施例及比較例 以下’以實施例及比較例，更具體地說明第5形態。 實施例8 如圖14所示，使用將容量3.6L的第1生物處理槽1 (活性污泥槽（無污泥回送））與容量15L的浸第2生物 處理槽（活性污泥槽）2、沉澱槽3、及容量4L之第3生 物處理槽34連結之實驗裝置，以22 L/d之比例進行有機 性排廢水（B〇D63 0mg/L )之處理。各第 1生物處理槽 1、2、34之pH均調整爲6.8。在對於第1生物處理槽1 之溶解性BOD容積負荷爲3.85kg-BOD/m3/d、HRT爲 4h，而對於第2生物處理槽2的溶解性BOD污泥負荷爲 0.0 2 2kg-BOD/kg-MLSS/d、HRT 爲 17h，在全體的 BOD 容 積負荷爲〇.75kg-BOD/m3/d、HRT爲21h之條件下進行運 轉。 第2生物處理槽2內的SS爲4000mg/L，來自於沉澱 槽3所取出之污泥被濃縮成1000 0mg/L。由此沉澱槽3將 濃縮污泥取出，將所取出的污泥中之25 Omg/d導入至第3 生物處理槽34，將殘餘之污泥回送至第2生物處理槽2。 -43- 201204646 第3生物處理槽34之HRT及SRT設定爲16天，第3生 物處理槽34之處理污泥以脫水機35進行脫水處理，將脫 水污泥作爲剩餘污泥排出，脫水過濾液回送至第2生物處 理槽2。 在此條件下連續運轉4個月，污泥轉換率爲0.1 4kg-MLSS/kg-BOD。由沉殿槽3所流出之上澄水之BOD爲檢 測界限以下。 實施例9 使用與實施例8相同之實驗裝置，進行與實施例8相 同之有機性排廢水（BOD630mg/L )之處理。再者，生物 處理槽1、2之pH調整爲6.8，第3生物處理槽34之pH 調整爲5.0。第2生物處理槽2內的SS爲5000mg/L，其 他的條件與實施例8相同。 與實施例8同樣地，將來自於沉澱槽3之取出污泥濃 縮成 1 0000mg/L。 在此條件下連續運轉4個月，由從第2生物處理槽2 所取出的污泥量所算出之污泥轉換率爲〇.〇8kg-MLSS/kg-BOD。 比較例5 如圖11所示，使用由容量15L之生物處理槽（活性 污泥槽）2'與沉澱槽3所構成之實驗裝置，以18L/d之比 例進行有機性排廢水（BOD63 0mg/L )之處理。剩餘污泥 -44 - 201204646 排出量爲2 5 0mL/d，在生物處理槽2'之溶解性BOD 負荷爲 0.76kg-BOD/m3/d、HRT 爲 20h、ρΗ6·8 之條 連續運轉4個月時，則雖處理水良好，但污泥轉換 0.40kg-MLSS/kg-BOD。 比較例6 如圖12所示，除了省略第3生物處理槽34以外 用與實施例1相同之實驗裝置，以22L/d之比例，與 例1同樣地進行有機性排廢水（BOD63 0mg/L )之處 剩餘污泥排出量爲25 0mL/d，各槽之pH條件、負荷 等與實施例1相同* 在此條件下連續運轉4個月，處理水良好，但由 2生物處理槽2所取出的污泥量所算出之污泥轉換 0.20kg-MLSS/kg-BOD。又，在第2生物處理槽2之 所佔的微小動物比例大約爲25% ( w/w )。 在圖16顯示實施例8、9及比較例5、6之對於 BOD的剩餘污泥產生量（污泥轉換率）。又，在表 示實施例8、9與比較例5、6之開始實驗4個月後之 狀況。 容積 件下 率爲 ，使 實施 理。 條件 從第 率爲 VSS 投入 3顯 運轉 -45- 201204646 [表3] 例 生水 第1生物處理槽 第2生物處理 1槽 BOD (mg/L) 流量 (L/d) BOD 容積負荷 Ckg-BOD/m3/d) 處理水 BOD (mg/L) 微小動物 比例 (%-VSS) MLSS (mg/L) 處理水 BOD Cmg/L) 實施例 8 630 22 3.85 73 30 4000 檢測界 限以下 實施例 9 630 22 3.85 72 30 5000 檢測界 限以下 比較例 5 630 18 - - 5 4500 檢測界 限以下 比較例 6 630 22 3,85 70 〜79 25 5000 檢測界 限以下 由上述結果可得知下述情事。 比較例5係藉由以往的活性污泥法，比較例2係2段 生物處理法，實施處理者。在以往的活性污泥法（比較例 5 )，污泥轉換率爲0.40kg-MLSS/kg-BOD，但在如比較例 6，藉由導入多段生物處理，使得污泥轉換率形成爲 0.2kg-MLSS/kg-BOD，能夠將污泥產生量減低1/2。此污 泥減量效果係與至今所敘述之2段生物處法相同程度者。 一方面，在設置有第3生物處理槽34之的實施例 8、9，污泥轉換率均爲 〇.14、0.08kg-MLSS/kg-BOD，比 起以往法，可將污泥產生量大幅地減低。特別係在將第3 生物處理槽3 4的pH設爲5.0之實施例8，能夠將污泥減 量至以往法之1 / 5。 [第6及第7形態] -46- 201204646 根據第6、7形態的有機性排廢水的生物處理方法及 裝置’針對利用微小動物的捕食作用之多段活性污泥法， 不僅能維持穩定之處理水質，並且可更進一步提昇處理效 率與減低剩餘污泥產生量。 有機性排廢水導入至第1生物處理槽，藉由細菌，將 有機成分之大部分（例如70%以上）加以氧化分解化變換 成細菌之菌體。此第1生物處理槽的處理液被導入至第2 生物處理槽，進行殘存的有機成分之氧化分解、細菌之自 我分解及根據微小動物之捕食，以將污泥減量。 在第6形態，此第2生物處理槽之污泥滯留時間 (SRT)控制於5〜40天。即，每天將第2生物處理槽內 的污泥之1/5〜1/40取出，使第2生物處理槽之SRT形成 5〜40天。如此，藉由將第2生物處理槽內的污泥之預定 量取出，將存在於第2生物處理槽內之微小動物或糞便分 離，使得經常能以較高的比例將處於能產卵狀態之微小動 物，在第2生物處理槽內維持一定量，能夠獲得良好之污 泥減量作用。 如此，微小動物比例較高之第2生物處理槽的污泥， 比起通常的活性污泥，在物理性、化學性、生物學性之處 理，均可容易進行可溶化，藉由可溶化，能進一步達到污 泥減量化。 又，在以第3生物處理槽，於需氧條件下將第2生物 處理槽之污泥進行氧化處理之第7形態，亦藉由取出各槽 之污泥使第2生物處理槽及第3生物處理槽之SRT形成5 -47 - 201204646 〜40天，使得在兩槽可高度地維持微小動物量，而謀求 有效率的污泥減量化。 以下參照圖面，詳細地說明第6、7之有機性排廢水 的生物處理方法的理想形態。 圖17係顯示本發明之有機性排廢水的生物處理方法 的實施形態之系統圖。 在圖17之方法，生水（有機性排廢水）係首先導入 至第1生物處理槽（分散菌槽）1D，藉由非凝聚性細 菌，將BOD (有機成分）之7〇%以上、理想爲80%以上、 更理想爲90%以上加以氧化分解。此第1生物處理槽1D 之pH係作成6以上、理想爲pH6〜8。又，藉由對於第1 生物處理槽1D之BOD的容積負荷係lkg/m3/d以上，例 如1〜20kg/m3/d、而HRT (生水滯留時間）係24h以下， 例如0.5〜24h，能獲得非凝聚性細菌優勢化之處理水，且 藉由縮短HRT，能以高負荷處理BOD濃度低之排廢水。 第1生物處理槽1D之處理水係導入至第2生物處理 槽（微小動物槽）2D，在此進行殘存的有機成分之氧化 分解、非凝聚性細菌之自我分解及根據微小動物捕食的污 泥之減量化。 在此第2生物處理槽2D，由於利用增殖速度較細菌 慢之微小動物的作用與細菌之自我分解，故必須使用微小 動物與細菌停留於系統內般之運轉條件及處理裝置。因 此，在第2生物處理槽2D，使用進行污泥回送之活性污 泥法或膜分離式活性污泥法爲佳。且，更理想爲藉由將第 -48- 201204646 2生物處理槽2D作爲添加有載體之曝氣槽，可提高微小 動物的槽內保持量。 又，在此第2生物處理槽2D，藉由設定成pH6以下 例如p Η 5〜6理想爲5〜5.5之酸性，能有效率地進行根據 微小動物之細菌捕食。 藉此，能夠將污泥產生量減低成通常之50% ’但在減 少第2生物處理槽之污泥取出量也就是增長SRT之情 況，如前所述，即使在槽內具有充分量之微小動物’其也 不會產卵，又污泥的大部分爲糞塊，形成飼料之細菌也減 少，槽內的微小動物由於壽命而一起滅亡之情事產生。如 此，一旦第2生物處理槽2D內的微小動物大幅減少時， 則需要1個月以上才可恢復。爲了迴避如此問題’須要定 期地置換第2生物處理槽2D之污泥’也就是須要分離微 小動物或糞便。因此’在第6形態’取出第2生物處理槽 2D內之污泥’使得第2生物處理槽2D之SRT在5天以 上40天以下、理想爲10天以上30天以下、更理想爲20 天以上30天以下之範圍形成一定。即，將第2生物處理 槽2D內的污泥，平均1天以1/40以上1/5以下、理想爲 1 / 3 0以上1 /1 0以下、更理想爲1 /2 〇〜1 /3 〇之比例取出。 藉由在如此條件下使第2生物處理槽2D運轉’能夠將在 槽內SS所佔之微小動物的比例維持於以上、理想爲 1 5〜3 0%，藉此能夠經常穩定地維持污泥產生量少之狀 態。 由第2生物處理槽2D所取出之污泥’比起通常的單 -49 - 201204646 槽式處理之情況的活性污泥或以多段活性污泥法僅將第2 生物處理槽之污泥濃度提高的情況之活性污泥，爲微小動 物比例高之污泥，故在物理性、化學性、生物學性之處 理，均可容易地加以可溶化。此可溶化處理方法，係具有 超音波處理、臭氧處理、渦流處理、酸鹼處理、氧化劑處 理、高溫處理、厭氧性消化等，但即使藉由該任一的方 法，亦能夠將第2生物處理槽2D之取出污泥在少能量、 處理時間下容易達到可溶化。在此，已可溶化之污泥亦可 回送至第2生物處理槽2D，亦可將進行了固液分離後之 分離水回送至第1生物處理槽1D及/或第2生物處理槽 2D，而將固態成分回送至第2生物處理槽2D。又，亦可 將固態成分之一部分或全部作爲剩餘污泥加以取出。且， 在可溶化手段爲厭氧性消化般生物學方法之情況時，亦可 在固液分離後，將污泥回送至此厭氧性消化污泥槽，藉由 延長SRT，以進一步促進可溶化及無機化。 再者，在本發明，當在來自於導入至第2生物處理槽 2D的第1生物處理槽1D之處理液中，殘存有大量的有機 物之情況時，其氧化分解係在第2生物處理槽2D進行。 當在存在有大量的微小動物之第2生物處理槽2D，引起 根據細菌之有機物的氧化分解時，則作爲由微小動物的捕 食所逃離之對策，以不易捕食之形態進行增殖爲眾所皆 知，如此增殖之細菌群不會被微小動物所捕食，這些的分 解僅依靠自我消化，在第2生物處理槽2或後述的第3生 物處理槽34，污泥變得不易減容。又，在將第2生物處 -50- 201204646 理槽2D設定於pH6以下之酸性區域的情況，當殘存有大 量的有機物時，菌類等利用該有機物增殖，亦形成膨化之 原因。因此，如前所述，預先在第1生物處理槽1D，分 解有機物的大部分也就是生水BOD之70%以上、理想爲 8 0%以上，變換成菌體爲佳。對於第2生物處理槽2D之 溶解性BOD之污泥負荷係0_lkg-BOD/kg-MLSS爲佳》 第2生物處理槽2D之處理液在沉澱槽3D進行固液 分離，分離水作爲處理水排出至系統外。又，分離污泥之 一部分因應需要，而作爲剩餘污泥排出系統外，殘餘部分 回送至第2生物處理槽2D。 在本發明，亦可將由第2生物處理槽2D所取出之污 泥或將第2生物處理槽的污泥進行固液分.離後所獲得之分 離污泥（在圖17爲沉澱槽3D之分離污泥）再次於需氧 條件下進行氧化處理之需氧性消化槽作爲第3生物處理槽 來加以設置（在圖1 7未圖示）。在此情況，亦由於與第 2生物處理槽相同之理由，不僅第2生物處理槽，對於第 3生物處理槽，控制成：將SRT爲5天以上40天以下、 理想爲10天以上30天以下、更理想爲10天以上20天以 下之範圍形成一定。針對此第3生物處理槽，亦可藉由達 到如此SRT，並且作成設置沉澱槽以進行污泥回送之需氧 處理法或添加載體之流動床處理或膜分離式需氧處理法， 來延長SRT。來自於第3生物處理槽之處理污泥的一部分 或全部亦可回送至第2生物處理槽。又，亦可將其進行固 液分離，使處理水回送至第1生物處理槽及/或第2生物 -51 - 201204646 處理槽，而固態成分回送至第2生物處理槽。又，亦可將 固態成分的一部分或全部作爲剩餘污泥加以取出。 對於此第3生物處理槽之污泥供給量係能夠維持在上 述第3生物處理槽之SRT即可，配合污泥產生量加以改 變爲佳。 在此第3生物處理槽之污泥減量效果係與第2生物處 理槽同樣地，藉由微小動物之捕食者。因此，針對此第3 生物處理槽，亦藉由將pH維持於6以下理想爲5〜5.5之 範圍，能獲得更高之污泥減量效果。其中，將第3生物處 理槽之pH設定爲此條件之情況時，由於污泥減量效果 高，故會有第3生物處理槽內的污泥濃度過度降低之情 況。在該情況下，特別係如上所述，藉由將第3生物處理 槽作成設置沉澱槽以進行污泥回送之需氧處理槽或添加載 體之流動床或膜分離式需氧槽，以提高污泥濃度爲佳》 若根據如此第6、7形態之有機性排廢水的生物處理 方法，能夠有效率地處理有機性排廢水，並起能夠長期且 穩定地將剩餘污泥產生量減少。 再者，圖1 7之方法係顯示第6形態之實施形態的一 例者，第6、7形態係在不超出其要旨之範圍下，不限於 任何圖示之方法者。 例如，第2生物處理槽亦可作成多段化。具體而言， 將2槽以上的生物處理槽直列地設置，在前段側的生物處 理槽，於pH5〜6理想爲pH5〜5.5之條件下進行處理， 在後段側的生物處理槽，於pH6以上、理想爲pH6〜8之 -52- 201204646 條件下進行處理。藉由如此多段處理，能夠在前段側的生 物處理槽有效率地進行污泥捕食，在後段側的生物處理 槽，可謀求污泥的固液分離性之提昇、處理水水質之提 昇。 又，爲了在第1生物處理槽1D進行高負荷處理，故 意可將後段的沉澱槽3D之分離污泥的一部分回送，又第 1生物處理槽1D亦可將2槽以上的生物處理槽直列地設 置以進行多段處理。 又，亦可在第1生物處理槽1D添加載體，亦可作爲 添加有載體之流動床。藉此，亦可進行BOD容積負荷 5kg/m3/d以上之高負荷處理。 在第2生物處理槽2D，由於利用增殖速度較細菌慢 之微小動物的作用與細菌之自我分解，故採用微小動物及 細菌停留於系統內般之運轉條件及處理裝置爲重要，因 此，第2生物處理槽係如圖1所示，進行污泥回送之活性 污泥處理或膜分離式活性污泥處理爲佳。在此情況，藉由 在曝氣槽內添加載體’能夠提高微小動物之槽內保持量。 在第1生物處理槽、第2生物處理槽所添加的載體之 形狀爲球狀、顆粒狀、中空筒狀、線狀等任意形狀，大小 亦0.1〜10mm左右爲佳。載體之材料係天然材料、無機 材料、高分子材料之任意材料，亦可使用膠狀物質。 第6、第7形態之實施例及比較例 以下，舉出實施例、比較例，更具體地說明第6、第 -53- 201204646 7形態。 實施例1 〇 如圖17所示，使用將容量3.6L的第1生物處理槽 (活性污泥槽（無污泥回送））1D與容量15L的浸第2 生物處理槽（活性污泥槽）2D及沉澱槽3D連結之實驗裝 置，以22L/d之比例進行有機性排廢水（BOD63 0mg/L) 之處理。各第1生物處理槽ID、2D之pH均調整爲6.8。 在對於第1生物處理槽1D之溶解性BOD容積負荷爲 3.85kg-BOD/m3/d、HRT爲4h，而對於第2生物處理槽 2D的溶解性BOD污泥負荷爲0.022kg-BOD/kg-MLSS/d、 HRT 爲 17h，在全體的 BOD 容積負荷爲 0.75kg-BOD/m3/d、HRT爲21h之條件下進行運轉。由第2生物 處理槽2D，以SRT形成25的方式，平均1天取出槽內 污泥之1/25，將已取出之污泥排出至系統外。 在圖18顯示此時的第2生物處理槽2D之微小動物 數的隨時間變化，在圖1 9顯示污泥轉換率隨時間之變 化。 第2生物處理槽2D內之SS係3500mg/L，槽內的微 小動物之優勢菌種係大肚須足輪蟲、蛭形輪蟲，分別大約 爲30000個/ml、35000個/ml，在槽內SS所佔之微小動物 的比例係大約5 0%，此狀態穩定地維持了 5個月以上。 又，污泥轉換率爲〇.15kg-MLSS/kg-BOD，比起後述的單 槽處理之比較例7的情況之污泥轉換率爲0.37kg- -54- 201204646 MLSS/kg-BOD，穩定地爲持有60%之污泥減量效果。再 者’由沉澱槽3D所獲得之處理水的BOD係檢測界限以 下。 又’當將第2生物處理槽2D的取出污泥在SRT15天 之條件下進行厭氧性消化時，則能將COD之5 0%變換成 甲烷。由此比起以往法，能稱爲達到75%以上之污泥減 量。 比較例7 如圖11所示，使用由容量15L之生物處理槽（活性 污泥槽）2’與沉澱槽3所構成之實驗裝置，以18L/d之比 例進行有機性排廢水（BOD63 0mg/L )之處理。污泥回送 量爲25 0mL/d、剩餘污泥排出量爲250mL/d，在生物處理 槽2’之溶解性BOD容積負荷爲0.76kg-BOD/m3/d、HRT 爲2 Oh、pH6.8之條件下連續運轉，則雖處理水良好，但 污泥轉換率爲 0.37kg-MLSS/kg-BOD。 比較例8 對於實施例1〇，除了將來自於第2生物處理槽2D之 污泥取出量作成平均1天作成槽內污泥之1/45的這一點 以外，其餘爲相同條件下進行運轉。 在圖18顯示此時的第2生物處理槽2D之微小動物 數的隨時間變化，在圖1 9顯示污泥轉換率隨時間之變 化。 -55- 201204646 在此比較例8，由於來自於第2生物處理槽2D之污 泥取出量較實施例1〇少，故第2生物處理槽2D內的SS 爲5000mg/L很高，但能爲可進行活性污泥處理之污泥濃 度。第2生物處理槽2D內的微小動物之優勢菌種係蛭形 輪蟲，但其量不斷變化，爲〇〜50000個/ml，在槽內SS 所佔之微小動物的比例爲〇〜25%，在此條件下每大約間 隔40天，即會有微小動物大量死亡，每次造成污泥轉換 率變高。因此，雖處理水水質良好，但平均之污泥轉換率 爲 0.20kg-MLSS/kg-BOD，比起比較例 7，僅達到 45%之 污泥減量效果。 又，即使在將第 2生物處理槽2D之取出污泥在 SRT 15天之條件下進行厭氧性消化，也由於微小動物之含 有比例低，故僅能將COD之3 0%變換成甲烷，其效果比 起以往法，亦僅達到60%左右之污泥減量。 由以上的結果可得知下述情事。即，雖藉由導入2段 生物處理法能夠將污泥產生量平均減量45%左右，但如比 較例8般，由於提高第2生物處理槽內污泥濃度，故一旦 SRT過長，則無法使第2生物處理槽內的微小動物數穩 定，污泥轉換率也不斷地變動，其結果無法獲得穩定之污 泥減量效果。 但，如實施例10般，藉由配合在第2生物處理槽2D 內欲維持之微小動物的生活循環，定期地取出第2生物處 理槽內污泥，能將污泥減量效果提昇至60%，且由於此剩 餘污泥含有多數輪蟲般之後生動物，故比起通常的污泥， -56- 201204646 可容易達到根據厭氧性消化之減量化，能夠進一步達到污 泥減量。 實施例Μ 除了將沉澱槽3D的分離污泥中之一部分600mL/d供 給至容量6L之第3生物處理槽，而將殘餘部分回送至第 2生物處理槽2D，在第3生物處理槽將已進行了需氧性 消化之污泥進行固液分離後，將分離水回送至第1生物處 理槽1D，而將分離污泥回送至第2生物處理槽2D的這一 點以外，其餘均與實施例1 〇進行相同之處理。 第3生物處理槽係pH設定爲5.0’以SRT形成10天 的方式，在平均1天取出槽內污泥之1/10，將所取出之污 泥排出至系統外。其結果，由沉澱槽所獲得之處理水的 BOD爲檢測界限以下，污泥轉換率爲0.7kg-MLSS/kg-BOD。 參考例1 除了以第3生物處理槽之SRT形成45天的方式’在 平均1天取出槽內污泥之1/4 5的這一點以外’其餘與實 施例π相同條件下進行運轉時，處理水水質與實施例2 相同，但污泥轉換率爲O.llkg-MLSS/kg-BOD’根據設置 第3生物處理槽之污泥減量效果降低。 由實施例11與參考例1可得知：雖藉由設置第3生 物處理槽以進一步進行需氧性消化，能謀求進一步之污泥 -57- 201204646 減量化，但針對此第3生物處理槽，亦當SRT過長時， 則根據設置第3生物處理槽之污泥減量效果降低。 [第8及第9形態] 若根據第8及第9形態之有機性排廢水的生物處理方 法的話，針對利用微小動物的捕食作用之多段活性污泥 法，其效果不僅能維持穩定之處理水質，並且可更進一步 提昇處理效率與減低剩餘污泥產生量。 於在進行有機物去除之第1生物處理過程所生成之細 菌的狀態中，最容易被微小動物所捕食者爲分散狀態之細 菌。即使爲塊狀之細菌，在第2生物處理過程中除了過濾 捕食型微小動物以外，凝聚體捕食型微小動物也存在的 話，則可充分捕食。但，由於細菌被微小動物迅速地捕 食，故細菌一個體較微小動物的口徑小爲有利的，不論細 菌爲分散狀態、或塊體狀態，在細菌線狀化之情況，藉由 微小動物雖可捕食，但捕食速度降低，污泥減量效果也減 低。 爲了解決上述問題，在第8、9形態，其特徵爲：在 不會使於第1生物處理過程所生成之細菌線狀化之條件下 進行運轉。 即，控制第1生物處理過程之HRT，使得將成爲基準 之有機性排廢水中的有機成分（BOD )之70%以上未滿 100%進行氧化分解所需之基準HRT的0.75〜1.5倍之範 圍。 -58- 201204646 在此，將基準 HRT之 BOD氧化分解率作成未滿 1 0 0 %，不將B OD完全地氧化分解之理由係由於在系統內 不存在有BOD之條件下，非凝聚性細菌具有線狀化、塊 狀化之傾向，故爲了防止其產生之固。又，將基準HRT 之BOD氧化分解率設爲70%，係由於防止超過30%之 BOD移行至第2生物處理過程之固。在超過3 0%之BOD 移行至第2生物處理過程之情況時，無法達到充分之污泥 減量效果。這是由於在第2生物處理過程，非凝聚性細菌 一邊將該超過30%之BOD線狀化且一邊分解，使得微小 動物不易捕食，其結果形成無法獲得充分之污泥減量效果 之故。 有機性排廢水量隨著時間經過而變動，但HRT爲以 處理水流量（L/h)除以處理槽容積（L)，因此在有機性 排廢水量減少時，HRT變長，故會引起非凝聚性細菌之塊 狀化或線狀化，造成在第2生物處理過程之捕食速度降 低，且污泥減量效果也降低。 因此，在第8形態，當有機性排廢水量減少時，藉由 在供給至第1生物處理過程之有機性排廢水添加液體，將 流入至第1生物處理過程的被處理水量作成一定，使第1 生物處理過程之HRT穩定。作爲此液體，如申請專利範 圍第2項般，理想係使用經過第2生物處理過程之處理 水。 在第9形態，藉由因應有機性排廢水量之變動，使進 行第1生物處理過程之處理槽內的水量變動，以使第1生 -59- 201204646 物處理過程之HRT穩定化。 如此，根據第8、9形態，藉由對於達到成爲基準之 有機性排廢水的BOD氧化分解率30%以上未滿100%之基 準HRT，形成其0.75〜1.5倍之範圍地控制第1生物處理 過程的HRT，能不會使在第1生物處理過程所生成之非凝 聚性細菌線狀化、塊狀化，而供給至第2生物處理過程， 在第2生物處理過程，能使微小動物濃度高農度地穩定 化，而獲得良好之污泥減量效果。 再者，第1生物處理過程之HRT係控制成基準HRT 爲理想，但一般，在HRT的0.75〜1 .5倍之範圍內，即可 充分地獲得本發明之效果。其中第1生物處理過程之 HRT，理想係在基準HRT的0.9〜1.2倍、更理想爲0.95 〜1.05倍之範圍內加以控制。 在有機性排廢水之BOD濃度大幅度地變動之情況， 即使在對於成爲基準之有機性排廢水所訂定之基準HRT 的0.75〜1.5倍之範圍內控制第1生物處理過程之HRT， 也會有產生下述缺陷之情況。即，在有機性排廢水之 BOD濃度減低至成爲基準之有機性排廢水的BOD濃度之 5 0%，然後再次返回至成爲基準之BOD濃度的情況時， 在第1生物處理過程，BOD變得無法追隨細菌之變動， 在第1生物處理過程無法分解而殘存之BOD流入至第2 生物處理過程。流入至第2生物處理過程之BOD在第2 生物處理過程被氧化分解，但當在存在有大量的微小動物 之第2生物處理過程產生根據細菌之BOD氧化分解時， -60- 201204646 則作爲細菌由微小動物的捕食逃離之對策’在不易 之形態下增殖爲眾所皆知’如此增殖之細菌群不會 動物所捕食，這些細菌的分解僅靠自我消化，有損 生量減低之效果。 藉由將第1生物處理過程作成在處理槽內添加 流動床式生物處理過程，由於附著於載體之生物膜 負荷減低食所減少之第1生物處理過程內的細菌 源，而再次返回負荷之情況時，細菌迅速地增殖， 第1生物處理過程之BOD去除率穩定，故能夠解 機性排廢水之BOD濃度變動所引起之上述問題。 以下參照圖面，詳細地說明第8、9形態之有 廢水的生物處理方法的理想形態。 圖20〜23係顯示第8、9形態之有機性排廢水 處理方法的理想實施形態之系統圖。在圖20〜23， 1生物處理槽，2爲第2生物處理槽，3爲沉澱槽 流量計，55爲調整槽，55A爲生水儲存槽，55B爲 槽，56爲生水泵浦，57爲水位調整用泵浦，58爲 離用篩子，59爲載體。 在任一方法，生水（有機性排廢水）係首先導 1生物處理槽（分散菌槽）1，藉由非凝聚性細 BOD (有機成分）之70%以上、理想爲80%以上、 爲90%以上加以氧化分解。此第1生物處理槽1之 作成6以上、理想爲PH6〜8。又，藉由對於第1 理槽1之BOD的容積負荷係lkg/m3/d以上，例 被捕食 被微小 污泥產 載體之 形成當 之供給 能使在 決因有 機性排 的生物 1爲第 ，54爲 處理水 在體分 入至第 菌，將 更理想 .pH係 生物處 如1〜 -61 - 201204646 20kg/m3/d、而HRT (生水滯留時間）係24h，例如0.5〜 24h之範圍，且作成以後述的方法所訂定之基準HRT的 0.75〜1.5倍之範圍，能獲得非凝聚性細菌優勢化之處理 水。又，藉由縮短HRT，能以高負荷處理BOD濃度低之 排廢水，所以很理想。 第1生物處理槽1之處理水係導入至第2生物處理槽 (微小動物槽）2，在此進行殘存的有機成分之氧化分 解、非凝聚性細菌之自我分解及根據微小動物捕食的污泥 之減量化。此第2生物處理槽2係在pH6以上理想爲pH6 〜8的條件下進行處理。 第2生物處理槽2之處理水在沉澱槽3進行固液分 離，分離水作爲處理水排出至系統外。又，分離污泥之一 部分作爲剩餘污泥排出至系統外，而殘餘部分回送至第2 生物處理槽2。再者，此污泥回送係爲了維持各生物處理 槽之污泥量而進行者，例如，在將第1生物處理槽1及/ 或第2生物處理槽2作成後述之添加有載體的流動床式之 情況時，亦有不需要進行污泥回送之情況。在第1生物處 理槽1之BOD濃度低的情況時，如圖所示，污泥回送亦 可僅對第2生物處理槽2進行，但污泥回送亦可在對第1 生物處理槽1進行，亦可對第1生物處理槽1與第2生物 處理槽2之雙方進行。又，亦可設置第3生物處理槽，處 理由第2生物處理槽或沉澱槽所取出之污泥，進一步減 量。由此所取出之污泥亦可直接回送至第1及/或第2生 物處理槽，亦可進行固液分離後作爲剩餘污泥進行處理。 -62- 201204646 在該情況時’亦可將分離液之一部分或全部回送至第1及 /或第2生物處理槽。又，亦可將固態成分之一部分或全 部回送至第1生物處理槽及/或第2生物處理槽，亦可作 爲脫水污泥進行處理。又，生物處理方法係厭氧性處理、 需氧性處理均可。 在第8、9形態，藉由桌上試驗等預先求出基準 HRT，控制第1生物處理槽1之HRT，以形成此基準HRT 之0.75〜1.5倍之範圍。 作爲求取基準HRT之桌上試驗的方法，具有：以相 同速度，將成爲對象之有機性排廢水對於培養槽連續地供 給、.取出，以產生細菌之增殖與根據供給有機性排廢水之 細菌的稀釋到平衡之狀態，由此時所殘存之排廢水BOD 形成排廢水之初期BOD的30%以下' 理想爲20%以下之 排廢水供給速度，求出最適當滞留時間（HRT )者。又， 除了上述連續實驗以外，亦可由數次實驗求出對象之排廢 水的分解速度，由該結果求出最理想之HRT。又’在排廢 水中含有不易分解性成分’使最理想HRT變長，或包含 多數在分解速度上有差異之成分的情況時’對於對象排廢 水，進行某些處理，促進不易分解性成分之分解’期望能 在HRT24h以下、理想爲12h以下能夠分解排廢水中之有 機成分的70%以上、理想爲80%以上。作爲不易分解性成 分之分解促進方法’使用根據酸' 鹼等的藥品之化學處 理、根據利用特定細菌或酵素等之生物處理、物理處理均 可。 -63- 201204646 在第8、9形態，基準HRT係成爲基準之有機性排廢 水的BOD之70%以上未滿100%變換成菌體所需之HRT， 但作爲此BOD之75%以上、特別係80〜95%以上變換成 菌體所需之HRT加以設定爲佳。 又，如前所述，第1生物處理槽1的HRT係在基準 HRT0.9〜1.2倍特別係0.95〜1.05倍之範圍內加以控制爲 佳。 在圖20之方法，將沉澱槽3之處理水回送至第1生 物處理槽1之生水導入側，使第1生物處理槽1之HRT 形成預定値。 即，以流量計54測定生水的流量，在原水量爲了確 保預定的HRT而有所不足之情況時，以處理水補充該不 足部分，以生水量與回送處理水量之總計，將第1生物處 理槽1之HRT控制於預定範圍。 在圖21所示的方法，亦控制流入至第1生物處理槽 1之液體量。在圖21，設置調整槽55,在該調整槽，生 水儲存槽55A與處理水槽55B鄰接設置，藉由原水泵浦 56，以預定量的水量由該調整槽55將被處理水供給至第 1生物處理槽1。此調整槽55係以因應生水儲存槽55A 之水位，處理水槽55B內的處理水流入至生水儲存槽55 A 內之方式，在兩槽之間設置具有液體流通部之區隔壁，以 此調整槽55吸收生水量之增減，藉由以一定的水量將生 水、或生水與處理水輸送至第1生物處理槽1’能將第1 生物處理槽1的HRT維持於預定範圍。在圖21之方法’ -64- 201204646 藉由設置調整槽55，可省略圖20之流量計54及處理水 回送泵浦（在圖20未圖示），藉此可將HRT之控制簡單 化。 在圖22所示的方法，當在第1生物處理槽1設置水 位調整用泵浦57，產生流入至第丨生物處理槽1之生水 量少，第1生物處理槽1的HRT變長之傾向的情況時， 以此水位調整用泵浦5 7將第1生物處理槽1內的水強制 地送至第2生物處理槽2，使第1生物處理槽1之外觀上 的保水量減低，藉此將第1生物處理槽1之HRT維持於 預定的範圍。 圖23所示之方法，係針對圖22所示的方法，在第1 生物處理槽1設置載體分離用篩子58，將載體59投入至 此篩子5 8之生水導入側，並且在篩子5 8之處理水排出側 設置水位調整用泵浦57，與圖22所示的方法同樣地，以 此水位調整用泵浦5 7將第1生物處理槽1內的水強制地 送至第2生物處理槽2,使第1生物處理槽I之外觀上的 保水量減低，藉此將第1生物處理槽1之HRT維持於預 定的範圍。 在圖23所示的方法，藉由將載體59投入於第1生物 處理槽1，如前所述，對於生水BOD濃度之變動，能使 第1生物處理槽1之BOD去除率穩定化。 對於第1生物處理槽1之載體的添加率（以下稱爲 「槽內塡充率」）係對於第1生物處理槽1之有效容積， 作成0.1〜20%、理想爲1〜10%、更理想爲2〜5%。所添 -65- 201204646 加的載體之形狀爲球狀、顆粒狀、中空筒狀、線狀等任意 形狀，大小亦0.1〜l〇mm左右爲佳。載體之材料係天然 材料、無機材料、高分子材料之任意材料’亦可使用膠狀 物質。 載體係在圖20、21之方法，亦可添加於第1生物處 理槽1。在採用藉由水位調整用泵浦57將第1生物處理 槽1內的水移送至第2生物處理槽2之結構的情況時’如 圖23所示，需要設置達到第1生物處理槽1之底部的載 體分離用篩子5 8。在此情況，由於爲了防止由載體所剝 離的生物膜在篩子58堵塞，妨礙SS之流出，而使污泥滞 留時間變長，故期望將篩子58之網眼作成5mm以上’在 此情況，所添加之載體59理想爲5mm以上》 再者，圖20〜23所示之方法，爲第8、9形態的一 例，第8、第9形態在不超過該要旨之範圍下，不限定於 該圖示之方法。例如，爲了控制HRT而添加於生水之液 體，除了處理水以外，尙可使用工業用水、井水、自來 水、河水等，但理想爲使用處理水。 又，載體不僅添加於第1生物處理槽1，亦可添加於 第2生物處理槽2。又’第1生物處理槽1、第2生物處 理槽2，亦可作成將2槽以上的生物處理槽直列地配置之 多段處理，亦可作成在槽內浸漬分離膜之膜分離式活性污 泥處理。 又，細菌的活性即BOD分解能係溫度變高則變高， 溫度變低則變低。也就是，獲得所需的BOD氧化分解率 -66 - 201204646 所需之第1生物處理槽的hrt係溫度變高則變短’溫度 變低則變長。因此’關於對於生水的溫度變化成爲基準之 溫度，具有5 °c以上的生水’預先由桌上試驗確認因溫度 所引起之最理想HRT的變化，當溫度變動時’預先設定 考量了溫度影響之基準HRT，對於此基準HRT ’將第1 生物處理槽之HRT在0.75〜1.5倍的範圍、理想爲基準 HRT之0.9〜1.2倍、更理想爲0.95〜1.05倍之範圍內加 以控制爲佳。 同樣地，在生水的BOD濃度變化對於成爲基準之 BOD濃度大幅度地變動之情況時，預先設定根據此BOD 濃度變動之基準HRT，對於此基準HRT，將第1生物處 理槽之HRT在0.75〜1.5倍的範圍、理想爲基準HRT之 0.9〜1.2倍、更理想爲0.9 5〜1.05倍之範圍內加以控制爲 佳。 如此，若根據將第1生物處理槽1之HRT控制於預 定範圍內之本發明的有機性排廢水的生物處理方法的話， 在第2生物處理槽2之微小動物密度提高，在槽內SS所 佔的微小動物比例維持於1 0%以上，由後述的實施例結果 亦可得知，比起標準活性污泥法，可穩定地獲得5 0%以上 之污泥減量效果。 第8、第9形態的實施例及比較例 以下列舉實施例及比較例，更具體地說明第8及第9 形態。 -67- 201204646 實施例1 2 使用將容量3.6L的活性污泥槽（無污泥回送）作爲 第1生物處理槽1與容量15L的活性污泥槽作爲第2生物 處理槽2連結之實驗裝置。將第1生物處理槽1之pH調 整爲6.8，而將第2生物處理槽12之pH調整爲6.8。在 對於第1生物處理槽1之溶解性BOD容積負荷爲3.85kg-BOD/m3/d、HRT爲4h，而對於第2生物處理槽2的溶解 性 BOD 污泥負荷爲 0.022kg-BOD/kg-MLSS/d、HRT 爲 17h，在全體的BOD容積負荷爲0.75kg-BOD/m3/d、HRT 爲2 lh之條件下進行運轉。實驗係在20 °C恆溫室內進 行。其結果，污泥轉換率爲 0.18kg-MLSS/kg-BOD。再 者，將預先根據桌上試驗所求出之生水中的BOD之75% 加以氧化分解所需的第1生物處理槽1之HRT爲4h。 由運轉開始1個月後，進行：以與上述同樣之條件下 運轉12h，然後，交互地進行12h以下運轉：將基體流量 減少至一半，以處理水補充減少量之水量之運轉（在此之 間BOD容積負荷減半）的試驗（負荷變動運轉），第i 生物處理槽1之HRT能維持於大約4h，第1生物處理槽 1中的細菌也維持分散狀態。但，當負荷減半時，分散菌 濃度減少，負荷恢復時，分散菌之再生殖來不及，無法分 解排廢水中之有機物，其會流入至第2生物處理槽2。因 此，污泥轉換率若干增加，形成〇.28kg-SS/kg-BOD。 在運轉期間中之第2生物處理槽2，蛭形輪蟲優勢 -68- 201204646 化，負荷變動運轉前的微小動物數爲55000〜70000個 /ml’在槽內SS所佔之比例爲20%，但負荷變動運轉開始 後，微小動物數形成3 0000個/ml。 實施例1 3 以槽內塡充率5 %，在第1生物處理槽1添加粒徑 5mm之海綿，在第1生物處理槽進行流動床式活動污泥 處理之外，其餘與實施例1相同之條件下進行運轉。 其結果，開始進行負荷變動運轉後，第1生物處理槽 1的HRT亦維持於大約4h，第1生物處理槽1中的細菌 也維持分散狀態。並且，污泥轉換率也維持於 0.1 8kg-SS/kg-BOD。 於運轉其中，無論於高負荷變動前後，在第2生物處 理槽2均爲蛭形輪蟲優勢化，小動物數爲55000〜70000 個/m卜在槽內SS所佔之比例爲20%。 比較例9 省略實施例12之第1生物處理槽，使用僅由容量 15L之第2生物處理槽所構成的實驗裝置，進行處理。實 驗係在 20 °C恆溫室內進行，溶解性 B0D容積負荷爲 0.76kg-BOD/m3/d、HRT爲 2 0 h之條件下連續運轉 1個 月，其結果雖處理水質良好，但污泥轉換率爲0.40kg-SS/kg-BOD。 又，與實施例2同樣地，當每12小時，將基體流量 -69 - 201204646 減少一半之運轉交互地反復進行12h，已進行負荷變動運 轉時，污泥轉換率不會改變，形成 0.400_28ktSS/kg_ BOD。運轉期間中，在活性污泥槽，觀察到蛭形輪蟲爲 3000個/ml，大肚須足輪蟲爲10000個/ml，在槽內SS所 佔之微小動物比例經常爲5 %以下。 比較例1 〇 除了在負荷變動運轉後，當將基體流量減半時不進行 處理水之回送的這以點以外，在與實施例1 2相同之條件 下進行運轉。 其結果，負荷變動運轉前，與實施例1同樣地’污泥 轉換率爲 0.18kg-SS/kg-BOD ’但在負荷變動運轉開始 後，在第1生物處理槽1，分散狀態之線狀細菌（長度50 〜1000μπ〇優勢化，在第2生物處理槽2，使負荷變動前 優勢化之蛭形輪蟲由50000個/ml減少到0個/ml，污泥轉 換率上升至 〇.34kg-SS/kg-BOD。 在圖24顯示以上實施例12、13及比較例9、10之對 於負荷變動運轉前的投入BOD量之剩餘污泥產生量（產 生SS:污泥轉換率）之關係，在圖25顯示對於負荷變動 運轉開始後的投入BOD量之剩餘污泥產生量（產生SS: 污泥轉換率）之關係。 由圖24、25，可得知不論負荷變動的前後，利用微 小動物的捕食作用之多段活性污泥法較能獲得高度之污泥 減量效果，但在多段活性污泥處理法之處理，依據本發 -70- 201204646 明，藉由將第1生物處理槽之HRT維持於預定範圍’進 一步藉由在第1生物處理槽添加載體以進行'流動床式活性 污泥處理，能夠不受負荷變動影響，而獲得穩定之污泥減 量效果。 【圖式簡單說明】 圖1係顯示本發明的第1形態之有機性排廢水的生物 處理方法的實施形態之系統圖。 圖2係本發明的第2形態之有機性排廢水的生物處理 方法的其他實施形態之系統圖。 圖3係顯示剩餘污泥處理過程的其他實施形態之系統 圖。 圖4a係顯示在實施例1所使用的實驗裝置之系統 圖，圖4b係顯示在實施例2所使用的實驗裝置之系統 圖。 圖5係顯示實施例1、2及比較例1、2之投入BOD 量與剩餘污泥產生量的關係之圖表。 圖6係顯示本發明的第3形態之有機性排廢水的生物 處理方法的實施形態之系統圖。 圖7係顯示本發明的第3形態之有機性排廢水的生物 處理方法的其他實施形態之系統圖。 圖8係顯示本發明的第3形態之有機性排廢水的生物 處理方法的另一實施形態之系統圖。 圖9係顯示本發明的第4形態之有機性排廢水的生物 -71 - 201204646 處理方法的實施形態之系統圖。 圖1 0係顯示本發明的第4形態之有機性排廢水的生 物處理方法的其他實施形態之系統圖。 圖1 1係顯示在比較例3、5所使用的實驗裝置之系統 圖。 圖1 2係顯示在比較例4、6所使用的實驗裝置之系統 圖。 圖13係顯示實施例3、6、7及比較例3、4之投入 BOD量與剩餘污泥產生量的關係之圖表。 圖14係顯示本發明的第5形態之有機性排廢水的生 物處理方法的實施形態之系統圖。 圖1 5係顯示本發明的第5形態之有機性排廢水的生 物處理方法的其他實施形態之系統圖。 圖16係顯示實施例8、9及比較例5、6之投入B OD 量與剩餘污泥產生量的關係之圖表。 圖17係顯示本發明之有機性排廢水的生物處理方法 的實施形態之系統圖。 圖1 8係顯示實施例1 〇及比較例8之第2生物處理槽 內的微小動物數隨時間變化之圖表。 圖1 9係顯示實施例1 〇及比較例8之污泥轉換率隨時 間變化之圖表。 圖20係顯示本發明之有機性排廢水的生物處理方法 的實施形態之系統圖。 圖21係顯示本發明之有機性排廢水的生物處理方法 -72- 201204646 的其他實施形態之系統圖。 圖22係顯示本發明之有機性排廢水的生物處理方法 的另一實施形態之系統圖。 圖23係顯示本發明之有機性排廢水的生物處理方法 的不同實施形態之系統圖。 圖24係顯示實施例12、1 3及比較例9、10之投入 B〇D量與剩餘污泥產生量的關係（負荷變動前）之圖 表。 . 圖25係顯示實施例12、13及比較例9、10之投入 量與剩餘污泥產生量的關係（負荷變動後）之圖 表。 t主要元件符號說明】 1、 1D、1 1 :第1生物處理槽 2、 2D、12:第2生物處理槽 2A :生物處理槽（前段） 2B :生物處理槽（後段） 3 :沉澱槽 24 :厭氧性消化槽 25 :固液分離裝置 26 :需氧性消化槽 34 :第3生物處理槽 3 5 :脫水機 54 :流量計 -73- 201204646 55 :調整槽 5 5 A :生水儲存槽 5 5 B :處理水槽 5 6 :原水泵浦 5 7 :水位調整用泵浦 58 :篩子 59 :載體 -74

Claims (1)

1. 201204646 七、申請專利範圍 1. 一種有機性排廢水的生物處理方法，係針對將有機 性排廢水導入至第1生物處理槽，在pH6以上' BOD容 積負荷lkg/m3/d以上、且HRT (生水滯留時間）24h以下 的條件下進行活性污泥處理，獲得非凝聚性細菌優勢化之 處理液， 將來自於該第1生物處理槽的非凝聚性細菌優勢化之 處理液導入至第2生物處理槽，進行在pH6以下、溶解 性BOD污泥負荷O.lkg-BOD/kg-MLSS/d以下的條件下進 行活性污泥處理後殘存的有機成分的氧化分解、非凝聚性 細菌的自我分解及根據至少佔有SS之10%以上的微小動 物捕食的污泥之減量化， 將來自於第2生物處理槽的處理液進行固液分離處 理，分離成污泥與處理水，將此污泥的一部分回送至第2 生物處理槽之有機性排廢水的生物處理方法，其特徵爲： 將該第2生物處理槽內的污泥之一部分及/或前述固 液分離處理後的污泥之殘餘部導入至第3生物處理槽進行 需氧處理後，將進行了需氧處理之污泥的一部分或全部脫 水分離成固態成分與水分，將固態成分作爲剩餘污泥加以 去除，而將水分回送至前述第1生物處理槽及/或第2生 物處理槽。 2. 如申請專利範圍第1項之有機性排廢水的生物處理 方法，其中，將前述第3生物處理槽之pH作成6以下。 3 .如申請專利範圍第1或2項之有機性排廢水的生物 -75- 201204646 處理方法，其中將前述第2生物處理槽及第3生物處理槽 的SRT (污泥滯留時間）作成40天以下。 4. 一種有機性排廢水的生物處理裝置，係針對將有機 性排廢水導入至第1生物處理槽，在pH6以上、BOD容 積負荷lkg/m3/d以上、且HRT (生水滯留時間）24h以下 的條件下進行活性污泥處理，獲得非凝聚性細菌優勢化之 處理液， 將包含來自於該第1生物處理槽的非凝聚性細菌優勢 化之處理液導入至第2生物處理槽進行在PH6以下、溶 解性BOD污泥負荷O.lkg-BOD/kg-MLSS/d以下的條件下 活性污泥處理後殘存的有機成分的氧化分解、非凝聚性細 菌的自我分解及根據至少佔有SS之10%以上的微小動物 捕食的污泥之減量化， 將來自於第2生物處理槽的處理液進行固液分離處 理，分離成污泥與處理水，將此污泥的一部分回送至第2 生物處理過程之有機性排廢水的生物處理裝置，其特徵 爲 . 將該第2生物處理槽內的污泥之一部分及/或前述固 液分離處理後的污泥之殘餘部導入至第3生物處理槽進行 需氧處理後，將進行了需氧處理之污泥的一部分或全部脫 水分離成固態成分與水分，將固態成分作爲剩餘污泥加以 去除，而將水分回送至前述第1生物處理槽及/或第2生 物處理槽。 5. 如申請專利範圍第4項之有機性排廢水的生物處理 -76- 201204646 裝置，其中， 6.如申請 處理裝置，其 槽的SRT (污 將前述第3生物處理槽: 專利範圍第4或5項之 中，將前述第2生物處: 泥滯留時間）作成40天 之pH作成6以下。 有機性排廢水的生物 哩槽及第3生物處理 以下。 -77-