TWI439428B

TWI439428B - 含有機物的水的生物處理方法

Info

Publication number: TWI439428B
Application number: TW097103464A
Authority: TW
Inventors: Tetsuro Fukase
Original assignee: Kurita Water Ind Ltd
Priority date: 2007-02-22
Filing date: 2008-01-30
Publication date: 2014-06-01
Also published as: JP2008200639A; TW200835655A; KR20080078550A; JP5358886B2; KR101467476B1

Description

含有機物的水的生物處理方法

本發明是關於一種藉由活性污泥法來處理含有機物的水的生物處理方法，尤其是關於一種對生物處理槽內的混合液進行膜分離而獲得處理水的生物處理方法。

作為從含有機物的水中去除有機物的處理方法，已知有生物處理方法。在生物處理法中，尤其是利用被稱為活性污泥的微生物群集的活性污泥法，可應用於各種性狀的含有機物的水，並且可獲得水質良好的處理水，因此得到廣泛應用。藉由活性污泥法來處理含有機物的水而獲得的活性污泥處理水，亦用作用以製造純水(包括超純水。以下同樣)的原料水(亦稱為原水)(例如日本專利早期公開公報的特開平5-329477號公報)。

然而，在藉由活性污泥法進行處理的生物處理槽內，保持著導入至處理槽中的含有機物的水與槽內所保持的微生物混合而成的液體(混合液)。因此，為了獲得經生物處理槽處理的澄清處理液，必須對混合液進行固液分離。由於生物處理槽的混合液中所含的微生物等較為細微，因而在固液分離之前，藉由將凝結劑添加至混合液中而使細微的固體成分凝集。

作為使混合液澄清化的固液分離裝置，有沈澱池、膜分離裝置及浮選裝置等。尤其是，膜分離裝置與其他固液分離裝置相比，固體成分的分離能較高，若使用膜分離裝置，則可獲得澄清的處理水。當使用膜分離裝置來作為固液分離裝置時，有時亦將使混合液中的固體成分凝集的凝結劑添加至生物處理槽中(例如，日本專利特開平11-347587號公報)。

於膜分離裝置中，存在分離膜會堵塞的問題。尤其當對混合液進行膜分離時，存在下述傾向：混合液中所含的微生物自身以及微生物所產生的黏質物等會附著於膜面，從而產生堵塞。

因此，採取了下述措施：將生物處理槽的活性污泥濃度(Mixed Liquor Suspended Solid，MLSS)維持為較低(例如小於等於10,000 mg/L)，將生化需氧量(biochemical oxygen demand，BOD)(以生化需氧量來表示的有機物)污泥負荷相對於生物處理槽中所保持的污泥抑制為0.1 kg-BOD/kg-MLVSS/天左右。

然而，藉由這些措施來防止堵塞未必是萬全之策，膜的透過流速在浸漬膜的情況下為0.5m/天左右，較高的情況下為0.7m/天左右。因此，固液分離需要較多的膜分離裝置。

本發明之目的在於，針對上述課題，提供一種含有機物的水的處理方法，此含有機物的水的處理方法可提高防止因添加凝結劑而導致的膜堵塞的效果，並且可提高膜分離裝置的透過流速。

本發明者發現，藉由使曝氣槽中所保持的活性污泥中含有達到規定範圍濃度的鐵鹽，可達成上述課題，從而完成本發明。具體而言，本發明提供如下內容。

(1)一種含有機物的水的生物處理方法，其將含有有機物的含有機物的水導入至生物處理槽中與活性污泥混合而進行生物處理，並對上述含有機物的水與上述活性污泥混合而成的混合液進行膜分離；以鐵的濃度大於等於上述活性污泥濃度的10質量%且小於等於45質量%的比例使鐵鹽存在於上述生物處理槽內，且使上述混合液的pH大於等於5且小於等於6.5。

(2)如(1)所述之含有機物的水的生物處理方法，其中使活性污泥有機懸浮物質相對於上述活性污泥濃度之比即MLVSS/MLSS大於等於0.05且小於等於0.75。

(3)如(1)或(2)所述之含有機物的水的生物處理方法，其中藉由浸漬於上述生物處理槽內的浸漬膜模組，來對上述混合液進行膜分離。

(4)如(1)至(3)中任一項所述之含有機物的水的生物處理方法，其中上述含有機物的水為自然水、自來水或回收水。

於本說明書中，「生物處理槽」包括：進行BOD去除的「曝氣槽」、將硝化作為主體而進行的「硝化槽」以及將脫氮作為主體而進行的「脫氮槽」。生物處理槽中保持被稱為「活性污泥」的微生物群集。於本說明書中，在稱為「活性污泥」的情況下，不僅包括以分解BOD的好氧性細菌為主體的污泥(以下，尤其稱為「BOD污泥」)，亦包括以使氨氧化的硝化細菌(nitrifying bacteria)為主體的污泥(以下，尤其稱為「硝化污泥」)以及以使硝酸或亞硝酸還原的脫氮菌為主體的污泥(以下，尤其稱為「脫氮污泥」)。

生物處理槽以保持MLSS濃度為1,000~30,000 mg/L左右的活性污泥之方式進行運轉，以活性污泥含有大於等於MLSS濃度的10質量%的比例之鐵的方式添加鐵鹽。作為所添加的鐵鹽，可舉出氯化鐵、氯化亞鐵以及聚硫酸鐵等。若鐵鹽的添加量過剩，則會產生來源於鐵的極細微的粒子，因此鐵鹽的添加量是以MLSS濃度的40質量%為上限，更好的是以35質量%為上限。生物處理槽可為懸浮式生物處理槽、添加有海綿等載體的生物處理槽以及固定床式生物處理槽等，當添加有載體時或為固定床式生物處理槽時，懸浮污泥中的鐵鹽的含量可設為鐵大於等於10質量%且小於等於40質量%。

鐵鹽的添加量亦可將導入至生物處理槽中的含有機物的水的有機物濃度作為基準而決定，此時，可添加含有機物的水中所含的有機物(Total Organic Carbon，TOC)的25~400質量%左右的鐵鹽。在生物處理槽內的活性污泥中，較好的是除了鐵鹽以外並不含有具有凝集作用的物質、例如鋁鹽，但亦可混入有少許(例如小於等於鐵的10質量%左右)。

此處，MLSS中的有機物量的比例，具體而言活性污泥有機懸浮物質(Mixed Liquor Volatile Suspended Solids，MLVSS)/MLSS比可設為0.05~0.75左右，尤其是設為 0.15~0.5的範圍。當導入至生物處理槽中的含有機物的水的有機物濃度極低時(例如可生物分解的有機物即可同化有機碳(Assimilable organic carbon)，以下稱為「AOC」的濃度小於100 ng/L左右)，亦存在以下情況，即生物處理槽內的活性污泥的增殖會變少，而使MLVSS/MLSS比處於上述範圍之外。在此情況下，可向生物處理槽內添加微量的有機物，或者混合有機物濃度較高的其他含有機物的水。

保持添加有鐵鹽的活性污泥的生物處理槽的槽內液(亦即混合液)的pH較好的是設為5~6.5，尤其好的是設為5.5~6.0。在進行pH調整時，可使用鹽酸等酸或鹼，亦可藉由所添加的鐵鹽的種類及量來進行pH調整，而無需另行添加酸或鹼。

若在鐵鹽共存下將pH設為上述範圍，則活性污泥可牢固地凝集而提高過濾性，因而可有效地防止進行膜分離時的堵塞(結垢(fouling))。而且，藉由在鐵鹽共存下將pH設為上述範圍，則幾乎不會產生通常由活性污泥所產生的黏質物之類的代謝產物。因此，可避免因黏質物附著於膜而引起結垢之虞。進而，自生物處理槽流出的處理水中，亦不易含有來源於黏質物的有機物(TOC)，因此亦可提高處理水的水質。

較好的是，利用膜分離裝置而與液體成分相分離的固體成分(分離污泥)，視需要將一部分作為返送污泥而返送至生物處理槽，且以使生物處理槽中的污泥的滯留時間為 2~50天左右、尤其是5~20天左右的方式而抽出污泥。所抽出的污泥可作為剩餘污泥而排出，亦可利用臭氧反應層或消化槽等減量化機構而減量化。

根據本發明，可獲得經高度澄清化且TOC濃度亦較低的處理水。因此，本發明可較好地用於以下情況：將地下水、河川水、湖沼(包括人工湖)水等的自然水、自來水或對排出的水進行處理所得的回收水作為原水而加以處理，並將所得的處理水用於純水製造。

這些水原本的有機物濃度較低，為0.1~10 mg/L左右。將這些水作為純水製造用水時，在藉由以假單胞菌屬(Pseudomonas)等的被稱為寡營養細菌的微生物作為主體的生物活性碳等進行生物處理之後，利用超濾(UF)膜或孔徑小於等於0.2μm左右的膜來進行固液分離。用於處理純水製造用水的膜的孔徑較小，因此容易產生堵塞。尤其是存在以下情況：在自然水中含有容易使膜堵塞的腐植質(humin)或尿素，且不溶性懸濁物(suspended solid，SS)濃度亦較高。然而，根據本發明，可獲得較高的防結垢效果，因此原水中既可含有超過1 mg/L的高濃度腐植質或尿素之一者或兩者，而且，亦可含有0.1~30 mg/L左右範圍的SS。

[發明的效果]

本發明中，使生物處理槽內的活性污泥中含有鐵鹽，將pH設為規定的範圍，藉此可提高活性污泥的凝集性。而且，可抑制由活性污泥所引起的代謝產物的產生。因此，可有效地避免對生物處理槽內的混合液進行膜分離時的堵塞，可提高處理水的水質。

以下，利用圖式對本發明進行詳細說明。以下，對同一構件標註同一符號，並省略或簡化說明。

圖1是本發明中所使用的含有機物的水的生物處理裝置(以下，簡稱為「處理裝置」)1的示意圖。處理裝置1具備：生物處理槽10、作為膜分離裝置的浸漬膜11、鐵鹽添加機構12以及pH調整機構13。浸漬膜11浸漬於生物處理槽10內。鐵鹽添加機構12由鐵鹽貯存槽15以及鐵鹽添加路徑16構成，pH調整機構13由pH調整劑貯存槽17及pH調整劑添加路徑18構成。以下，使用該處理裝置1，對處理含有機物的水時的處理方法進行說明。

在生物處理槽10上連接有原水管31，經由原水管31將含有機物的水導入至生物處理槽10中。本實施形態的生物處理槽10是以對純水製造用水進行處理為目的而構成，在MLSS濃度為1,000~30,000 mg/L左右的條件下，保持以假單胞菌屬等的寡營養好氧性細菌為主體的BOD污泥。

生物處理槽10內的活性污泥含有鐵鹽，MLVSS/MLSS可設為0.05~0.75左右，尤其好的是設為0.15~0.5左右。為了將生物處理槽10內的MLSS濃度以及MLVSS/MLSS比維持在上述範圍，當原水的有機物濃度較低時，較好的是向生物處理槽10中導入BOD濃度為1~10 mg/L左右的含有機物的水。而且，生物處理槽10可在BOD污泥負荷為0.01~0.2 kg-BOD/kg-MLVSS/天左右、污泥滯留時間為2~50天左右的條件下運轉，藉由活性污泥來使BOD好氧性地進行生物分解。

在生物處理槽10中，經由鐵鹽添加路徑16而自鐵鹽貯存槽15添加鐵鹽。向生物處理槽10中添加具有凝集作用的鐵鹽，鐵鹽的種類如上所述。在生物處理槽10中，較好的是如圖1所示設置MLSS計，鐵鹽的添加量如上所述，是設為生物處理槽10的MLSS濃度的10~40質量%。

處理裝置1中，是將浸漬膜11設置於生物處理槽10內，因而在生物處理槽10內藉由浸漬膜11來對固體成分與液體成分進行膜分離。經分離的固體成分(分離污泥)的一部分自連接於生物處理槽10的分離污泥管33排出，剩餘部分則保持在生物處理槽10內。以生物處理槽10的污泥滯留時間在上述範圍內之方式將分離污泥定期地自生物處理槽10中抽出即可。如此，在處理裝置1中，添加至生物處理槽10的鐵鹽隨著分離污泥的抽出而自生物處理槽10中帶出，因此，鐵鹽的添加量可將自原水管31導入至生物處理槽10的含有機物的水的有機物濃度作為基準而決定。

在生物處理槽10中，如圖1所示，較好的是設置pH計H。並且，經由pH調整劑添加路徑18，添加貯留於pH調整劑貯存槽17中的酸或鹼來作為pH調整劑，藉此使槽內液的pH達到上述範圍。

於生物處理槽10內，設置有作為散氣機構的散氣管14。自散氣管14，對設置於生物處理槽10內的浸漬膜11進行曝氣，藉由曝氣來清洗浸漬膜11並進行膜分離。

作為浸漬膜11，若為通常用於固液分離的膜，則並無特別限定。具體而言，使用微濾(MF)膜或超濾(UF)膜即可，膜模組的形狀可為中空絲或平膜等。

在浸漬膜11中，安裝有處理水管32。在處理水管32的中途設置泵P，利用泵P對浸漬膜11內部進行抽吸，對生物處理槽10內的混合液進行膜分離。藉由膜分離而與固體成分相分離並澄清化的液體，作為處理水而經由處理水管32自生物處理槽10排出。另一方面，分離污泥如上所述，保持於生物處理槽10內，一部分自分離污泥管33作為剩餘污泥排出即可。

本發明並不限定於上述方法。其次，作為本發明的其他實施形態，對使用圖2所示的處理裝置2的處理方法進行說明。處理裝置2對有機物濃度為20~100 mg/L左右的含有機物的水進行處理，是適用於剩餘污泥的產生量較多的情況下的裝置，處理裝置2更具有作為污泥減量化機構的臭氧反應槽19。臭氧反應槽19經由分離污泥管33而與生物處理槽10連接，藉由臭氧使自生物處理槽10排出的剩餘污泥可溶化。

在臭氧反應槽19上連接排泥管35而排出經可溶化的污泥。自排泥管35分出返送管34，將返送管34與生物處理槽10連接，藉此可將經可溶化的污泥返送至生物處理槽 10。另一方面，為了將MLVSS/MLSS比維持在上述範圍，而自排泥管35適當地排出集聚有無機物的污泥。

在使用該處理裝置2的處理方法中，藉由將剩餘污泥可溶化並返送至生物處理槽10，可減少剩餘污泥的產生量。而且，由於將剩餘污泥返送至生物處理槽10，因而帶出至處理裝置2的系統外的鐵鹽的量減少。因此，在使用處理裝置2的處理方法中，可視需要而適當地添加鐵鹽，並使鐵鹽濃度相對於生物處理槽10的MLSS濃度處於規定範圍。如此，在使用處理裝置2的處理方法中，無需如處理裝置1般以含有機物的水的有機物濃度作為基準而連續地添加鐵鹽，因此可減少鐵鹽的使用量。

此處，對藉由浸漬膜11來進行膜分離的處理方法進行了敍述，但亦可使用圖3所示的具備加壓型膜模組21來作為膜分離裝置以取代浸漬膜11的處理裝置3。用於膜模組21的膜的種類可設為MF膜或UF膜，模組形式除了中空絲膜、平膜以外，亦可為螺旋膜。

膜模組21經由送液管36而與生物處理槽10連接。泵P設置在送液管36的中途。混合液自生物處理槽10排出，並含有包含鐵鹽且凝集的活性污泥，在使pH為上述範圍的狀態下，將混合液藉由泵P送至膜模組21，進行加壓過濾。

在膜模組21上連接處理水管32與分離污泥管33，藉由膜模組21將固體成分分離出去的處理水32自處理水管32排出，分離污泥則自分離污泥管33排出。自分離污泥管33分出返送管34將返送管34與生物處理槽10連接，藉此將分離污泥的一部分返送至生物處理槽10。分離污泥的一部分作為剩餘污泥而自分離污泥管33抽出即可。當使用該處理裝置3時，藉由調整分離污泥的返送量與抽出量，可調整生物處理槽10的污泥滯留時間、MLSS濃度、MLVSS/MLSS比。

在使用處理裝置3的情況下，當自分離污泥管33連續地作為剩餘污泥而將分離污泥抽出時，與使用處理裝置1時同樣，可將導入至生物處理槽10中的含有機物的水的有機物濃度作為基準而添加鐵鹽。另一方面，將分離污泥管33與減量化機構連接而將剩餘污泥可溶化並返送至生物處理槽10時，與使用處理裝置2時同樣，可視需要向生物處理槽10中添加鐵鹽。

如此，上述實施形態可適當地進行變更，例如，亦可適用於在生物處理槽中保持以硝化菌為主體的硝化污泥的情況。或者，亦可適用於在生物處理槽中保持以脫氮菌為主體的脫氮污泥的情況。在這些情況下，亦以相對於生物處理槽內的MLSS濃度為上述範圍的方式添加鐵鹽，並使pH處於上述範圍即可。

根據本發明者的見解，於上述各種形態中，在利用以去除BOD的好氧性細菌為主體的活性污泥來處理含有機物的水時，在上述數值範圍的MLSS濃度下，並在上述數值範圍的鐵鹽共存下，將pH設為上述範圍時，可獲得較高的防結垢效果。而且，作為膜分離裝置，較好的是藉由泵來送液時的凝集(flock)破壞之虞較低的浸漬膜型膜分離裝置。

[實施例]

[比較例1]

以下，對實施例以及比較例進行說明。首先，作為比較例1，向河川水(BOD濃度1.2 mg/L、SS濃度3 mg/L)中添加磷酸二氫鉀，對磷濃度為0.3 mg/L的含有機物的水進行處理。為了掌握河川水的腐植質的含量，而測定出與腐植質的相關度較高的260 nm波長的紫外線吸光度E260，結果E260的值為0.42。

比較例1中，使用仿製圖1所示的處理裝置1的實驗裝置。生物處理槽的大小為0.2m³ ，在內部浸漬有浸漬膜。浸漬膜使用4m³ 大小的平膜型、孔徑0.1μm的MF膜(三菱麗陽股份有限公司製)。

將上述含有機物的水以3m³ /天的流量供給至生物處理槽。藉由設置在連接於浸漬膜的處理水管的中途的真空泵來進行減壓，藉此自處理水管排出處理水。比較例1中，實驗開始後一天，膜即發生堵塞而無法抽出處理水。此時的處理水的TOC濃度為2.2 mg/L，槽內的混合液的性狀如下所述。

[生物處理槽內的昆合液]

含鐵比例：MLSS的4.8質量%(以鐵計)

MLSS濃度：490 mg/L

MLVSS濃度：180 mg/L

pH:7.1

[實施例1]

(第1階段)

將比較例1中無法抽出處理水的生物處理槽清空，以MLSS濃度為100 mg/L之方式向生物處理槽內添加活性污泥，以鐵為1,000 mg/L的比例向該混合液中添加氯化鐵以作為鐵鹽。而且，在生物處理槽中設置pH計，藉由氫氧化鈉來調整pH，將pH維持為6。繼而，向作為比較例1的處理對象的含有機物的水中，以4 mg/L的比例來添加氯化鐵，並以1.2m³ /天的流量供給至生物處理槽，結果通水開始三天後，浸漬膜的差壓上升開始消失。此時的處理水的TOC濃度為145 ng/L，生物處理槽內的混合液的性狀如下所述。

[生物處理槽內的混合液]

含鐵比例：MLSS的35質量%(以鐵計)

MLSS濃度：1940 mg/L

MLVSS濃度：110 mg/L

pH:6

(第2階段)

因此，結束第1階段，作為第2階段，將針對生物處理槽的含有機物的水的供給量設為3m³ /天。在第2階段中，自生物處理槽以20L/天的速度抽出槽內的污泥。其他條件與第2階段相同，向生物處理槽中供給以4 mg/L的比例添加有氯化鐵的含有機物的水，生物處理槽內的pH亦維持為6。第2階段中，在兩個月期間未發現浸漬膜的差壓上升，處理水的TOC濃度穩定，為小於等於20 ng/L。第2階段中的生物處理槽內的混合液的性狀如下所述。

[生物處理槽內的混合液]

含鐵比例：MLSS的22質量%(以鐵計)

MLSS濃度：3,700 mg/L

MLVSS濃度：1,670 mg/L

pH:6

(第3階段)

緊接著第2階段，作為第3階段，將針對生物處理槽的含有機物的水的供給量設為4m³ /天，除此以外，與第2階段同樣地持續一個月的處理。在一個月的第3階段期間，未發現浸漬膜的差壓上升，處理水的TOC濃度穩定，為小於等於100 ng/L。第3階段中的生物處理槽內的混合液的性狀如下所述。

[生物處理槽內的混合液]

含鐵比例：MLSS的19.7質量%(以鐵計)

MLSS濃度：4,900 mg/L

MLVSS濃度：2,350 mg/L

pH:6

(第4階段)

緊接著第3階段，作為第4階段，向供給至生物處理槽的含有機物的水中，以8 mg/L的比例進一步添加異丙醇(isopropyl alcohol，IPA)。除了向含有機物的水中添加IBA 以外，與第3階段同樣地持續一個月的處理。在一個月的第4階段期間，未發現浸漬膜的差壓上升，處理水的TOC濃度為133 ng/L。第4階段中的生物處理槽內的混合液的性狀如下所述。

[生物處理槽內的混合液]

含鐵比例：MLSS的15.3質量%(以鐵計)

MLSS濃度：5,690 mg/L

MLVSS濃度：2,810 mg/L

pH:6

(第5階段)

緊接著第4階段，作為第5階段，將向含有機物的水中添加的IPA的添加量增加至10 mg/L，將供給至生物處理槽中的含有機物的水的供給量設為3m³ /天。除了增加向含有機物的水中添加的IPA的添加量並降低通水量以外，與第4階段同樣地持續一個星期的處理。在一個星期的第5階段期間，浸漬膜的差壓幾乎未上升，處理水的TOC濃度為274 ng/L。第5階段中的生物處理槽內的混合液的性狀如下所述。

[生物處理槽內的混合液]

含鐵比例：MLSS的12.9質量%(以鐵計)

MLSS濃度：2700 mg/L

MLVSS濃度：1377 mg/L

pH:6

(第6階段)

緊接著第5階段，作為第6階段，將向含有機物的水中添加的IPA的添加量增加至50 mg/L。除了增加向含有機物的水中添加的IPA的添加量以外，與第5階段同樣地持續一個星期的處理。第6階段中，浸漬膜的差壓開始上升，在一個星期後的第6階段結束時，與第6階段開始時相比，差壓上升了40 kP，處理水的TOC濃度為1.6 mg/L。第6階段結束時的生物處理槽內的混合液的性狀如下所述。

[生物處理槽內的混合液]

含鐵比例：MLSS的9.4質量%(以鐵計)

MLSS濃度：5700 mg/L

MLVSS濃度：3477 mg/L

pH:6

(第7階段)

在開始第7階段之前，自生物處理槽中取出浸漬膜，利用氫氧化鈉、檸檬酸以及次氯酸鈉的溶液進行清洗。進而，將生物處理槽內的活性污泥的一半抽出，並且以鐵鹽相對於MLSS的含有比例為15質量%之方式向生物處理槽中添加氯化鐵。在此基礎上，作為第7階段，將向含有機物的水中添加的IPA的添加量減至10 mg/L，除此以外，與第6階段同樣地持續一個星期的處理。在一個星期的第7階段期間，浸漬膜的差壓並未上升，處理水的TOC濃度為192 ng/L。第7階段中的生物處理槽內的混合液的性狀如下所述。

[生物處理槽內的混合液]

含鐵比例：MLSS的15.1質量%(以鐵計)

MLSS濃度：2,840 mg/L

MLVSS濃度：1,510 mg/L

pH:6

(第8階段)

緊接著第7階段，作為第8階段，將生物處理槽內的混合液的pH維持為5。除了降低混合液的pH以外，與第7階段同樣地持續一個星期的處理，結果，浸漬膜的差壓並未上升，處理水的TOC濃度為222 ng/L。第8階段中的生物處理槽內的混合液的性狀如下所述。

[生物處理槽內的混合液]

含鐵比例：MLSS的16.7質量%(以鐵計)

MLSS濃度：3,160 mg/L

MLVSS濃度：1,630 mg/L

pH:5

(第9階段)

緊接著第8階段，作為第9階段，將生物處理槽內的混合液的pH維持為5.5。除了降低混合液的pH以外，與第8階段同樣地持續一個星期的處理，結果，浸漬膜的差壓並未上升，處理水的TOC濃度為197 ng/L。第9階段中的生物處理槽內的混合液的性狀如下所述。

[生物處理槽內的混合液]

含鐵比例：MLSS的18.4質量%(以鐵計)

MLSS濃度：3,360 mg/L

MLVSS濃度：1,690 mg/L

pH:5.5

(第10階段)

緊接著第9階段，作為第10階段，將生物處理槽內的混合液的pH提高至7。除了提高混合液的pH以外，與第9階段同樣地進行處理，結果，第10階段開始的次日，浸漬膜的差壓開始上升，在兩天內處理即無法持續下去。處理停止兩小時前的處理水的TOC濃度為910 ng/L，此時的生物處理槽內的混合液的性狀如下所述。

[生物處理槽內的混合液]

含鐵比例：MLSS的19.5質量%(以鐵計)

MLSS濃度：3,660 mg/L

MLVSS濃度：1,720 mg/L

pH:7

[比較例2]

比較例2中，將自來水(TOC濃度0.3 mg/L、SS濃度小於等於1 mg/L)作為含有機物的水加以處理。比較例2中，使用與比較例1及實施例1相同結構的處理裝置。

比較例2中，以3 mg/L的添加量向上述含有機物的水中添加氯化鐵，並以3m³ /天的流量供給至生物處理槽。藉由設置在處理水管中途的真空泵來進行減壓，藉此對浸漬膜進行減壓而排出處理水。比較例2中，處理開始不久浸漬膜的差壓即開始上升，實驗開始後十天，膜發生堵塞而無法抽出處理水。此時的處理水的TOC濃度為234 ng/L，槽內的混合液的性狀如下所述。

[生物處理槽內的混合液]

含鐵比例：MLSS的46質量%(以鐵計)

MLSS濃度：1,160 mg/L

MLVSS濃度：71 mg/L

pH:6.8

[比較例3]

自比較例2中無法抽出處理水的生物處理槽中取出浸漬膜，利用檸檬酸進行清洗，並將浸漬膜再次浸漬於生物處理槽中。而且，在生物處理槽中設置pH計，添加1質量%濃度的硫酸，藉此將pH維持在5.8~6.2的範圍。其他條件與比較例2的條件相同，進行實驗的結果為，浸漬膜的差壓逐漸上升，實驗開始後一個月即無法抽出處理水。此時的處理水的TOC濃度為0.266 mg/L，生物處理槽內的混合液的性狀如下所述。

[生物處理槽內的混合液]

含鐵比例：MLSS的49質量%(以鐵計)

MLSS濃度：1,740 mg/L

MLVSS濃度：49 mg/L

pH:5.8~6.2

[實施例2]

自比較例3中無法抽出處理水的生物處理槽中取出浸漬膜，利用檸檬酸進行清洗，並將浸漬膜再次浸漬於生物處理槽中。而且，向比較例3中經處理的自來水中，以2mg/L的添加量進一步添加IPA，並且以N為1 mg/L之方式進一步添加磷酸氫二銨。其他條件與比較例3的條件相同，進行實驗的結果為，經過一個月，並未發現浸漬膜的差壓上升。實施例2的實驗開始一個月後的處理水的TOC濃度為217 ng/L，生物處理槽內的混合液的性狀如下所述。

[生物處理槽內的混合液]

含鐵比例：MLSS的38質量%(以鐵計)

MLSS濃度：2,920 mg/L

MLVSS濃度：674 mg/L

pH:5.9~6.2

以上內容顯示：藉由將鐵鹽相對於生物處理槽的MLSS的比例設為規定範圍，可有效地防止膜結垢，且能以較高的透過流速來進行處理。

[產業上的可利用性]

本發明可用於含有機物的水的處理。

1~3‧‧‧生物處理裝置

10‧‧‧生物處理槽

11‧‧‧浸漬膜

12‧‧‧鐵鹽添加機構

13‧‧‧pH調整機構

14‧‧‧氧氣管

15‧‧‧鐵鹽貯存槽

16‧‧‧鐵鹽添加路徑

17‧‧‧pH調整劑貯存槽

18‧‧‧pH調整劑添加路徑

19‧‧‧臭氧反應槽

31‧‧‧原水管

32‧‧‧處理水管

33‧‧‧分離污泥管

34‧‧‧返送管

35‧‧‧排泥管

36‧‧‧送液管

H‧‧‧pH計

M‧‧‧MLSS計

P‧‧‧泵

圖1是本發明中所使用的第1生物處理裝置的示意圖。

圖2是本發明中所使用的第2生物處理裝置的示意圖。

圖3是本發明中所使用的第3生物處理裝置的示意圖。

1‧‧‧生物處理裝置

10‧‧‧生物處理槽

11‧‧‧浸漬膜

12‧‧‧鐵鹽添加機構

13‧‧‧pH調整機構

14‧‧‧氧氣管

15‧‧‧鐵鹽貯存槽

16‧‧‧鐵鹽添加路徑

17‧‧‧pH調整劑貯存槽

18‧‧‧pH調整劑添加路徑

31‧‧‧原水管

32‧‧‧處理水管

33‧‧‧分離污泥管

Claims

一種含有機物的水的生物處理方法，將含有機物的的水導入至生物處理槽中與活性污泥混合而進行生物處理，並對上述含有機物的水與上述活性污泥混合而成的混合液進行膜分離，上述生物處理槽內的上述混合液是：以使活性污泥有機懸浮物質相對於活性污泥濃度之比即MLVSS/MLSS大於等於0.15且小於等於0.5的方式而進行調整，其中以鐵的濃度大於等於上述活性污泥濃度的10質量%且小於等於45質量%的比例的方式來調整鐵鹽的添加量、且使pH調整為大於等於5且小於等於6.5。
如申請專利範圍第1項所述之含有機物的水的生物處理方法，其中上述鐵鹽的添加量成為：以鐵的濃度大於等於上述活性污泥濃度的18.4質量%且小於等於45質量%的比例。
如申請專利範圍第1項或第2項所述之含有機物的水的生物處理方法，其中藉由浸漬於上述生物處理槽內的浸漬膜模組，來對上述混合液進行膜分離。
如申請專利範圍第1項或第2項所述之含有機物的水的生物處理方法，其中上述含有機物的水為自然水、自來水或回收水。
如申請專利範圍第3項所述之含有機物的水的生物處理方法，其中上述含有機物的水為自然水、自來水或回收水。