TWI557080B - Biological treatment method and device for organic waste water - Google Patents
Biological treatment method and device for organic waste water Download PDFInfo
- Publication number
- TWI557080B TWI557080B TW100110605A TW100110605A TWI557080B TW I557080 B TWI557080 B TW I557080B TW 100110605 A TW100110605 A TW 100110605A TW 100110605 A TW100110605 A TW 100110605A TW I557080 B TWI557080 B TW I557080B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- biological treatment
- treatment tank
- tank
- sludge
- organic wastewater
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 177
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 84
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 title claims description 55
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 159
- 244000005700 microbiome Species 0.000 claims description 98
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 79
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 67
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 54
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 claims description 50
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 23
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 16
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 15
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 14
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 11
- 239000010796 biological waste Substances 0.000 claims 1
- 239000002910 solid waste Substances 0.000 claims 1
- 208000028659 discharge Diseases 0.000 description 23
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 9
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 8
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 8
- 238000006864 oxidative decomposition reaction Methods 0.000 description 8
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 238000005273 aeration Methods 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 6
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 6
- 239000005445 natural material Substances 0.000 description 6
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 6
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 6
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 description 5
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 5
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 5
- 230000009182 swimming Effects 0.000 description 5
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 5
- 241000868220 Vorticella Species 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 4
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 4
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 4
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 4
- 241000601228 Euchlanis Species 0.000 description 3
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 3
- 230000004931 aggregating effect Effects 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 230000003311 flocculating effect Effects 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 3
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 3
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 description 2
- 230000004523 agglutinating effect Effects 0.000 description 2
- 239000005446 dissolved organic matter Substances 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 210000003608 fece Anatomy 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 2
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 2
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 2
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 238000012552 review Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000004808 Saccharomyces cerevisiae Species 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/30—Aerobic and anaerobic processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
- B01D65/08—Prevention of membrane fouling or of concentration polarisation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/06—Aerobic processes using submerged filters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/10—Packings; Fillings; Grids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/12—Activated sludge processes
- C02F3/1205—Particular type of activated sludge processes
- C02F3/121—Multistep treatment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/02—Aerobic processes
- C02F3/12—Activated sludge processes
- C02F3/1236—Particular type of activated sludge installations
- C02F3/1268—Membrane bioreactor systems
- C02F3/1273—Submerged membrane bioreactors
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/32—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the animals or plants used, e.g. algae
- C02F3/327—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the animals or plants used, e.g. algae characterised by animals and plants
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F3/00—Biological treatment of water, waste water, or sewage
- C02F3/34—Biological treatment of water, waste water, or sewage characterised by the microorganisms used
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/26—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the processing of plants or parts thereof
- C02F2103/28—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the processing of plants or parts thereof from the paper or cellulose industry
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/32—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from the food or foodstuff industry, e.g. brewery waste waters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Description
本發明是有關於：可以利用在生活上的排廢水、下水道、食品工廠或紙漿工廠等廣泛排廢水濃度範圍之有機性排廢水處理的有機性排廢水的生物處理方法及裝置，特別是關於不會使處理水質惡化，並提升處理效率，且可以減少剩餘污泥產生量的有機性排廢水的生物處理方法及裝置。
將有機性排廢水作生物處理的情況下所利用的活性污泥法，因處理水質良好，且維護容易等優點，而廣泛應用在下水道處理或產業廢水處理等。但是，由於活性污泥法中BOD容積負荷一般為0.5～0.8kg/m3/d左右，而需要寬廣的基地面積。又，已分解之BOD的20～40%為了轉換成菌體，亦即污泥，大量的剩餘污泥處理也成了問題。
關於有機性排廢水的高負荷處理，皆知有添加載體的流動床法。使用該方法時，以3kg/m3/d以上之BOD容積負荷來運轉是可能的。但是，以該方法所產生污泥量為已分解之BOD的30～50%左右，比一般活性污泥法要高，而成了缺點。
日本特開昭55-20649號公報中記載：先將有機性排廢水在第一處理槽藉細菌作處理，再氧化分解被包含在排廢水的有機物並轉換成非凝集性細菌之菌體後，在第二處理槽藉著使固著性原生動物捕食除去而達到剩餘污泥的減量化。更者，在本方法中可高負荷運轉，也可提升活性污泥法的處理效率。
已提出多種如此類利用位於細菌高階的原生動物或後生動物之捕食的廢水處理方法。
例如，在日本特開2000-210692號公報中，以日本特開昭55-20649號公報的處理方法，提出針對因原水水質變動導致處理性能惡化之問題的對策。具體的方法是提出：「將被處理水之BOD變動從平均濃度的中間值調整到50%以內」、「經過一定時間測量第一處理槽內及第一處理水之水質」、「第一處理水之水質惡化時，將種污泥或微生物製劑添加至第一處理槽」等方法。
日本特公昭60-23832號公報中，提案讓細菌、酵母、放射菌、藻類、黴菌類或廢水處理的初次沈澱污泥或剩餘污泥，使原生動物或後生動物捕食時，藉由超音波處理或機械攪拌，將這些餌的絮凝體大小作成比動物的口更小的方法。
又，關於流動床與活性污泥法之多段處理的發明，有日本特許第3410699號公報所記載者。在該方法中，藉著將後段的活性污泥法以BOD污泥負荷0.1kg-BOD/kg-MLSS/d的低負荷下運轉，使污泥自我氧化，而能大幅減低污泥抽除量。
此類利用微生物之捕食作用的多段活性污泥法，實際上已被利用在有機性廢水處理上，依據處理對象的排廢水，能提升處理效率，並減少50%左右的污泥產生量。對該污泥減量有貢獻的微生物中，有濾過捕食型與凝集體捕食型。其中，凝集體捕食型之微生物，因為可以啃咬並捕食絮凝體化的污泥，所以使凝集體捕食型微生物佔優勢的情況下，處理水質會惡化。因而，為了提升處理水質，微生物中，使濾過捕食型佔優勢雖然有效，但以往，並沒有提出方法來控制濾過捕食型微生物與凝集體捕食型微生物的繁殖，在排廢水處理中使用微生物進行污泥減量時，依據運轉條件，會產生無法預期的處理水質惡化的問題。
活性污泥法中，有在污泥與處理水之固液分離時利用膜分離裝置的膜式活性污泥法，和使用沉澱池的沉澱池型活性污泥法。
比起沉澱池型活性污泥法，膜式活性污泥法的優點是能維持提高污泥濃度，並以高容積負荷來運轉，而且不需要沉澱池之類的污泥管理，即能得到良好水質的處理水。
但是，在膜式活性污泥法中，藉由活性污泥槽內之污泥的性質，膜容易閉塞，膜的洗淨頻率提高成為課題。
在日本特開平9-294996號公報中，提出藉由對曝氣槽添加載體，減少污泥附著在膜上，以防止膜閉塞的方法。
但是，對曝氣槽添加載體的方法中，也有無法充分防止膜閉塞的情況。
又，即使在以低負荷運轉活性污泥處理的情況下，污泥的解體中產生細微SS(懸浮固體物Suspend Solid)，使膜閉塞。再者，依據水温、負荷、SRT(固體物滯留時間)，一但在活性污泥內補食絮凝體的微生物急增，即會促使污泥的細微化，導致處理水的惡化，而使得將處理水作固液分離之膜分離裝置的運轉管理變得困難。
[專利文獻1]日本特開昭55-20649號公報
[專利文獻2]日本特開2000-210692號公報
[專利文獻3]日本特公昭60-23832號公報
[專利文獻4]日本特許第3410699號公報
[專利文獻5]日本特開平9-294996號公報
本發明中所提供之第1形態的發明(以下稱作「第1發明」。)，是提供一種利用微生物之捕食作用的多段活性污泥法中，使濾過捕食型之微生物優勢化，在提升處理效率及減量污泥的同時，更進一步謀求處理水質提升的有機性排廢水的生物處理方法及裝置(課題I)。
本發明中所提供之第2形態的發明(以下稱作「第2發明」。)，是提供一種適用膜式活性污泥法之有機性排廢水的生物處理中，能大幅地減少產生的污泥量，同時防止膜閉塞，降低膜的洗淨頻率，並謀求高負荷運轉提升處理效率，與穩定之處理水質的有機性排廢水的生物處理方法及裝置(課題II)。
本案發明者們，為解決上述課題I而深入檢討的結果，是藉著抽除後段生物處理槽污泥，並使其經由無氧槽，可以抑制游泳性凝集體捕食型微生物的繁殖並防止處理水質的惡化，再加上，藉著在後段生物處理槽中設置微生物保持載體，可以保持固著性濾過捕食型微生物，即使抽除後段生物處理槽之污泥並進行導入至無氧槽的處理，這些微生物也不受影響，此結果得知能使濾過捕食型微生物佔優勢。
第1發明即基於該見解所達成，以下說明其主旨。
第1發明之第1形態的有機性排廢水的生物處理方法，是：將有機性排廢水導入至設置成二段以上之多段好氧性生物處理槽的第一生物處理槽，並藉細菌作生物處理，再將包含來自第一生物處理槽之分散狀態的細菌的第一生物處理水朝第二生物處理槽以後的生物處理槽流通，並作生物處理之有機性排廢水的生物處理方法，其特徵為：該第二生物處理槽以後的生物處理槽中設有保持微生物的載體，且抽除該第二生物處理槽以後的生物處理槽內之一部分污泥，並在無氧槽中作處理後，再送回該第二生物處理槽以後的生物處理槽。
第1發明之第2形態的有機性排廢水的生物處理方法，其特徵是在第1形態中，將上述第一生物處理水的至少一部分經由上述無氧槽並朝上述第二生物處理槽以後的生物處理槽流通。
第1發明之第3形態的有機性排廢水的生物處理方法，其特徵是在第1形態或第2形態中，將上述有機性排廢水的一部分導入上述無氧槽，再將殘留部分導入至上述第一生物處理槽。
第1發明之第4形態的有機性排廢水的生物處理方法，其特徵是在第1形態至第3形態的任一形態中，上述無氧槽保持載體。
第1發明之第5形態的有機性排廢水的生物處理方法，其特徵是在第1形態至第4形態的任一形態中，上述該第二生物處理槽以後的生物處理槽中設有保持微生物之載體。
第1發明之第6形態的有機性排廢水的生物處理方法，其特徵是在第1形態至第5形態的任一形態中，為了將上述第二生物處理槽以後的生物處理槽之SRT(固體物滯留時間)定在60日以下而抽除污泥。
第1發明之第7形態的有機性排廢水的生物處理方法，其特徵是在第1至第6形態的任一形態中，將上述第二生物處理槽以後的生物處理槽之處理水作固液分離，再將分離污泥的至少一部分送回到上述第二生物處理槽以後的生物處理槽。
第1發明之第8形態的有機性排廢水的生物處理裝置，是具備設置成二段以上之多段好氧性生物處理槽，並將有機性排廢水導入第一生物處理槽並藉細菌作生物處理，再將包含有來自第一生物處理槽之分散狀態的細菌的第一生物處理水朝第二生物處理槽以後的生物處理槽流通，並作生物處理的有機性排廢水的生物處理裝置，其特徵為：在該第二生物處理槽以後的生物處理槽中設有保持微生物之載體，設置抽除該第二生物處理槽以後的生物處理槽內之一部分污泥並作處理後，再送回該第二生物處理槽以後的生物處理槽的無氧槽。
第1發明之第9形態的有機性排廢水的生物處理裝置，其特徵是在第8形態中，具有將上述第一生物處理水的至少一部分經由上述無氧槽，並朝上述第二生物處理槽以後的生物處理槽流通的手段。
第1發明之第10形態的有機性排廢水的生物處理裝置，其特徵是在第8形態或第9形態中，具有將上述有機性排廢水之一部分導入上述無氧槽的手段，和將該有機性排廢水之殘留部分導入上述第一生物處理槽的手段。
第1發明之第11形態的有機性排廢水的生物處理裝置，其特徵是在第8形態至第10形態的任一形態中，載體被保持在上述無氧槽中。
第1發明之第12形態的有機性排廢水的生物處理裝置，其特徵是在第8形態至第11形態的任一形態中，上述該第二生物處理槽以後的生物處理槽中設有保持微生物的載體。
第1發明之第13形態的有機性排廢水的生物處理裝置，其特徵是在第8形態至第12形態的任一形態中，為了將上述第二生物處理槽以後的生物處理槽之SRT(固體物滯留時間)定在60日以下而抽除污泥。
第1發明之第14形態的有機性排廢水的生物處理裝置，其特徵是在第8形態至第13形態的任一形態中，具有將上述第二生物處理槽以後的生物處理槽之處理水作固液分離，再將分離污泥的至少一部分送回到上述第二生物處理槽以後的生物處理槽的手段。
本案發明者們，為解決上述課題II深入檢討結果，是在利用微生物之捕食作用的多段活性污泥法中，在前段生物處理槽中設置以瞬時法處理有機物的槽，使分散菌產生，再在後段生物處理槽中，積極地使必要之微生物優勢化，以抑制引起膜閉塞的凝集體(絮凝體)捕食型微生物的繁殖；為此，藉著在後段生物處理槽中設置微生物保持載體，用來保持可有效率地捕食分散菌，且對污泥之固液分離性與提升處理水質有貢獻的固著性濾過捕食型微生物；由上得知可以在膜式活性污泥法中防止膜閉塞並執行穩定的高負荷處理。
第2發明即基於該見解所達成，以下說明主旨。
第2發明之第1形態的有機性排廢水的生物處理方法，是：將有機性排廢水導入設成二段以上之多段好氧性生物處理槽的第一生物處理槽，並藉細菌作生物處理，再將包含來自第一生物處理槽之分散狀態的細菌的第一生物處理水朝第二生物處理槽以後的生物處理槽流通，並作生物處理，再將該第二生物處理槽以後的生物處理槽之處理水作固液分離的有機性排廢水的生物處理方法，其特徵為：在該第二生物處理槽以後的生物處理槽中設有保持微生物的載體，且依據膜分離處理來進行該第二生物處理槽以後的生物處理槽之處理水的固液分離。
第2發明之第2形態的有機性排廢水的生物處理方法，其特徵是在第1形態中，在槽外型膜分離裝置進行上述膜分離處理。
第2發明之第3形態的有機性排廢水的生物處理方法，其特徵是在第1形態或第2形態中，設在上述第二生物處理槽以後的生物處理槽內之載體是被固定在該生物處理槽。
第2發明之第4形態的有機性排廢水的生物處理方法，其特徵是在第1形態至第3形態的任一形態中，將上述有機性排廢水之一部分不經由上述第一生物處理槽而導入上述第二生物處理槽以後的生物處理槽。
第2發明之第5形態的有機性排廢水的生物處理方法，其特徵是在第1形態至第4形態的任一形態中，為了將上述第二生物處理槽以後的生物處理槽之SRT(固體物滯留時間)定在60日以下而抽除污泥。
第2發明之第6形態的有機性排廢水的生物處理方法，其特徵是在第1形態至第5形態的任一形態中，抽除上述第二生物處理槽以後的生物處理槽內之一部分污泥，並在無氧槽作處理後，再送回該第二生物處理槽以後的生物處理槽。
第2發明之第7形態的有機性排廢水的生物處理裝置，是：具備設成二段以上之多段好氧性生物處理槽，並將有機性排廢水導入第一生物處理槽，並藉細菌作生物處理，再將包含來自第一生物處理槽之分散狀態的細菌的第一生物處理水朝第二生物處理槽以後的生物處理槽流通，並作生物處理，再將第二生物處理槽以後的生物處理槽之處理水作固液分離的有機性排廢水的生物處理裝置，其特徵為：該第二生物處理槽以後的生物處理槽中設有保持微生物的載體，且具備膜分離處理裝置作為該第二生物處理槽以後的生物處理槽之處理水的固液分離手段。
第2發明之第8形態的有機性排廢水的生物處理裝置，其特徵是在第7形態中，上述膜分離裝置為槽外型膜分離裝置。
第2發明之第9形態的有機性排廢水的生物處理裝置，其特徵是在第7形態或第8形態中，設在上述第二生物處理槽以後的生物處理槽內之載體是被固定在該生物處理槽中。
第2發明之第10形態的有機性排廢水的生物處理裝置，其特徵是在第7形態至第9形態的任一形態中，具有將上述有機性排廢水之一部分不經由上述第一生物處理槽，而導入上述第二生物處理槽以後的生物處理槽的手段。
第2發明之第11形態的有機性排廢水的生物處理裝置，其特徵是在第7形態至第10形態的任一形態中，為了將上述第二生物處理槽以後的生物處理槽之SRT(固體物滯留時間)定在60日以下而抽除污泥。
第2發明之第12形態的有機性排廢水的生物處理裝置，其特徵是在第7形態至第11形態的任一形態中，設有將上述第二生物處理槽以後的生物處理槽內之一部分污泥抽除並作處理後，再送回該第二生物處理槽以後的生物處理槽的無氧槽。
在第1發明，利用微生物之捕食作用的多段活性污泥法中，藉著在生物處理槽中設置保持微生物的微生物保持載體，且抽除該生物處理槽內污泥並在無氧槽作處理後送回，可在保持微生物的生物處理槽內，抑制凝集體捕食型微生物的繁殖並使濾過捕食型微生物優先繁殖，而能求得處理水質的提升。
在第2發明，利用微生物之捕食作用的多段活性污泥法中，藉著在生物處理槽中設置保持微生物的微生物保持載體，可於該生物處理槽內保持住有效率地捕食分散菌，且對污泥之固液分離性與提升處理水質有貢獻的固著性濾過捕食型微生物，藉此，能防止將該生物處理槽之生物處理水作膜分離處理之膜分離裝置的膜閉塞，並能降低膜的藥品洗淨頻率。
因此，根據第1發明及第2發明，能有效地將有機性排廢水作生物處理，且達到以下效果。
1)排廢水處理時所產生之污泥大幅地減少
2)依據高負荷運轉提升處理效率
3)維持穩定的處理水質
以下參考圖面詳細說明本發明之有機性排廢水的生物處理方法及裝置的實施形態。
圖1～5是表示第1發明之有機性排廢水的生物處理方法及裝置的實施形態系統圖。
在圖1～5中，1是第一生物處理槽，2是第二生物處理槽，3是沉澱槽，4是無氧槽，5是膜分離裝置，11、21是散氣管，22是微生物保持載體，41是攪拌手段，42是載體；圖1～5中表達同一功能的構件以相同符號表示。
在圖1的形態中，原水(有機性排廢水)被導入第一生物處理槽1，並藉分散性細菌(非凝集性細菌)，氧化分解有機成分(溶解性BOD)的70%以上，最好為80%以上，90%以上更佳。該第一生物處理槽1的pH值為6以上，最好為8以下。但是，原水中包含較多油分時pH值也可為8以上。
又，朝第一生物處理槽1的流通，通常為瞬時法，而以第一生物處理槽1之BOD容積負荷為1kg/m3/d以上，例如1～20kg/m3/d，HRT(原水滯留時間)為24小時以下，最好為8小時以下，例如0.5～8小時，可以得到分散性細菌佔優勢的處理水，再者，藉著縮短HRT，可以高負荷處理BOD濃度較低的排廢水。
第一生物處理槽1中，藉著將來自後段生物處理槽之一部分污泥送回，將該第一生物處理槽1作成二槽以上的多段構造，並添加載體，使BOD容積負荷5kg/m3/d以上的高負荷處理成為可能。
第一生物處理槽1中添加載體時，載體的形狀，可為球狀、平板狀、中空筒狀、線狀、板狀等任意形狀，大小也在直徑0.1～10mm左右內均可隨意。又，載體的材料可為天然素材、無機素材、高分子素材等任一種素材，也可以使用凝膠狀物質。再者，添加於第一生物處理槽1之載體的填充率較高時，不會產生分散菌，細菌附著於載體，或絲狀細菌繁殖。因而，藉著添加於第一生物處理槽1之載體的填充率定在10%以下，最好為5%以下，不會影響濃度變動，也能產生容易捕食的分散菌。
又，將該第一生物處理槽1的溶氧(DO)濃度設在1mg/L以下，最好為0.5mg/L以下，也可抑制絲狀細菌的繁殖。
再者，在第一生物處理槽1將溶解性有機物完全分解時，在第二生物處理槽2中不會形成絮凝體，又，微生物繁殖所須的營養也不足，形成僅有壓密性較低之污泥佔優勢的生物處理槽。因而，在第一生物處理槽1中的有機成分之分解率不是100%，而是95%以下，最好是在85～90%。
第一生物處理槽1之處理水(第一生物處理水)，朝後段第二生物處理槽2流通，在此，依據殘存的有機成分之氧化分解、分散性細菌的自我分解以及微生物的捕食來進行剩餘污泥的減量化。
第二生物處理槽2中，由於利用了繁殖速度比細菌較慢之微生物的運動與細菌的自我分解，而有必要使用能將微生物與細菌留存在系統內的運轉條件及處理裝置。因而第二生物處理槽2中，最好使用進行污泥回送的活性污泥法或膜分離式活性污泥法。又，該第二生物處理槽2也可為二槽以上的多段構造。
在第1發明中，藉著在該第二生物處理槽2內設置微生物保持載體22，可提高微生物的槽內保持量。
設在第二生物處理槽2之載體22的形狀，為流動床的情況可為球狀、平板狀、中空筒狀、線狀等任意形狀，大小為直徑0.1～10mm左右即可。也可以使用固定床，此時載體22的形狀為可線狀、板狀等任意形狀。再者，載體22之材料為天然素材、無機素材、高分子素材等任意素材，也可使用凝膠狀物質。
在第二生物處理槽2中，必須要有用來維持微生物的大量立足處，添加之載體的填充率會依據流動床、固定床的形式不同或材質而有差異，但最好為0.5～40%。
此外，如前所述，第二生物處理槽2中，不只有捕食分散狀態之菌體的濾過捕食型微生物，也繁殖有能捕食絮凝體化之污泥的凝集體捕食型微生物。後者邊游泳，邊捕食絮凝體，所以佔優勢的情況下，污泥被咬的散亂，形成微細化之絮凝體片分散的污泥。沉澱池型的活性污泥中因該絮凝體片使處理水SS濃度上昇，而在膜式活性污泥中產生膜的堵塞。因而，第1發明中，設置無氧槽4，藉著在該無氧槽4中讓從第二生物處理槽2抽除之污泥滯留預定時間，以妨礙游泳性之微生物的繁殖，求得生物相的穩定化。此時，第二生物處理槽2中設有微生物保持載體22，因濾過捕食型微生物定著在載體22側，幾乎不會從第二生物處理槽2被抽除並流入無氧槽4，因而不會妨礙濾過捕食型微生物的繁殖。從第二生物處理槽2被抽除，且在無氧槽4被作處理的污泥被送回第二生物處理槽2中。
從第二生物處理槽2被抽除到無氧槽4的污泥量，以及在無氧槽4污泥的滯留時間，是因應處理狀況再作適當決定，但通常污泥的抽除量相對於槽容量為1/30倍量/日以上，又，在無氧槽4中的污泥滯留時間最好為0.5小時以上。
在第1發明，無氧槽4中，為了妨礙微生物的繁殖，必須將ORP定在0mV以下。為此，最好不在無氧槽4進行曝氣，而僅以機械作攪拌。再者，為了促進ORP的降低也可讓第一生物處理水或原水流通，並依據酸生成反應或脫氮反應來降低ORP。
此外，為了使無氧槽4中的ORP降低(脫氮反應、酸生成反應)能穩定進行，也可以於無氧槽4添加載體。若無氧槽4中的ORP降低，因促使游泳性微生物的活性降低，所以能縮短在無氧槽4之第二生物處理槽污泥的滯留時間，能讓無氧槽4小型化。添加之載體為流動床的情況下，形狀可為球狀、平板狀、中空筒狀、線狀的任意形狀，大小也為直徑0.1～10mm左右的任意尺寸。也可使用固定床，此時的載體22之形狀為線狀、板狀等任意形狀。更者，材料可為天然素材、無機素材、高分子素材等任意素材，也可使用凝膠狀物質。
於無氧槽4添加載體時，其填充率會因流動床、固定床的形式不同或材質而有差異，但最好在0.5～40%。
再者，在該第二生物處理槽2中，定期替換槽污泥，亦即，為了剔出微生物或糞便，將SRT(固體物滯留時間)固定控制在60日以下，最好是45日以下，更好是在10日以上45日以下的範圍內。但是，第二生物處理槽2內之污泥濃度(MLSS)形成2000mg/L以下時，即使SRT>60日也可以。在此，SRT=(槽內污泥濃度×曝氣槽容積)÷(抽除污泥濃度×1日左右的抽除量)，而槽內污泥濃度(MLSS)是指浮游污泥的濃度，不包含載體附著污泥部分。
此外，第1發明中，朝第二生物處理槽2投入的第一生物處理水中殘存大量有機物時，其氧化分解在後段的處理槽中進行。在微生物大量存在的第二生物處理槽2中，若發生藉細菌的有機物氧化分解，作為逃脫微生物捕食的對策，皆知是在難以被捕食的形態下繁殖，如此一來所繁殖之細菌群不會被微生物捕食，這些分解僅能仰賴自我消化，導致污泥產生量減量的效果降低。因而，如前所述，有必要將第一生物處理槽中有機物的大部分，亦即原水BOD的70%以上，最好為80%以上作分解，並轉換為菌體。因而，若以依據朝向後段生物處理槽之溶解性BOD的污泥負荷來表示，最好是以0.25～0.50kg-BOD/kg-MLSS/d作運轉。此處的MLSS也是指浮游污泥的濃度，不包含附著在載體的污泥。
圖1中，來自第二生物處理槽2的處理水，接著在沉澱槽3中被固液分離成污泥與處理水，分離水被取出作為處理水，而分離污泥的一部分作為返送污泥被送回第二生物處理槽2，而殘留部分作為剩餘污泥被排出系統外。
再者，也可使用膜分離裝置取代該沉澱槽3作為固液分離手段。以往，活性污泥的膜分離處理中，因膜的堵塞而減少流出水，使得藥品洗淨成為課題，但根據本發明，可以防止突發性的污泥分散化，而使膜分離裝置的運轉管理變得容易。
圖2中所表示的形態，將來自第一生物處理槽1的第一生物處理槽處理水之一部分，例如將10～20%左右導入無氧槽4，再將殘留部分導入至第二生物處理槽2此點與圖1所表示的形態不同，其他均為相同構造。如前所述，如此一來，藉著將第一生物處理槽水之一部分導入無氧槽4，使無氧槽4的ORP降低，可以提高在無氧槽4中妨礙微生物繁殖的效果。
圖3中表示的形態，將原水之一部分，例如10～20%左右直接導入至無氧槽4，再將殘留部分導入至第一生物處理槽1此點與圖1表示之形態不同，其他為相同構造。如前所述，如此一來，藉著將原水之一部分導入至無氧槽4，使無氧槽4之ORP降低，可以提高在無氧槽4中妨礙微生物繁殖的效果。
圖4表示之形態，使用膜分離裝置5取代沉澱槽3，並將膜分離裝置5之透過水作為處理水取出，同時將濃縮水送回第二生物處理槽2，再將剩餘污泥從第二生物處理槽2直接抽除此點與圖1表示之形態不同，其他為相同構造。如前所述，使用膜分離裝置5作為固液分離手段時，根據第1發明，由於能抑制凝集體捕食型微生物的繁殖，減輕以往活性污泥之膜分離處理中膜的堵塞問題，使膜流出水穩定而可降低藥品洗淨頻率。
圖5表示之形態，於無氧槽4添加載體42此點與圖1表示之形態不同，其他為相同的構造。如前所述，如此一來，藉著在無氧槽4添加載體，使無氧槽4之ORP降低，可以提高無氧槽4中妨礙微生物繁殖的效果。
圖1～5，是表示第1發明之實施形態的一例，第1發明並沒有限定於任一圖所表示者。例如，第一生物處理槽、第二生物處理槽，如前所述，可以為2段以上的多段構造，因而，在第1發明中，也可以將生物處理槽設成3段以上。
又，作為固液分離手段，除了沉澱槽以外，也可使用膜分離裝置或上浮式分離槽等，後段的生物處理槽，作為兼具生物處理槽與固液分離手段的膜浸漬型生物處理槽，也可進行膜分離式好氧處理。
在任一形態中，根據第1發明，藉著在第二生物處理槽以後的生物處理槽中設置微生物保持載體，且將第二生物處理槽以後的生物處理槽污泥在無氧槽中作處理，可以抑制凝集體捕食型微生物的優勢化，並同時達到污泥減量與處理水水質的提升。
圖6～8是表示第2發明之有機性排廢水的生物處理方法及裝置的實施形態系統圖。
在圖6～8中，1是第一生物處理槽，2是第二生物處理槽，4是無氧槽，5是膜分離裝置，11、21是散氣管，22是微生物保持載體，41是攪拌手段；圖6～8中達到相同功能的構件以相同符號表示。
圖6的形態中，原水(有機性排廢水)被導入至第一生物處理槽1，並藉分散性細菌(非凝集性細菌)，氧化分解有機成分(溶解性BOD)的70%以上，最好氧化分解80%以上，90%以上更佳。該第一生物處理槽1之pH值為6以上，最好為8以下。但是，原水中包含過多油分時pH值也可為8以上。
又，朝第一生物處理槽1的流通，一般是瞬時法，第一生物處理槽1之BOD容積負荷為1kg/m3/d以上，例如1～20kg/m3/d，HRT(原水滯留時間)為24小時以下，最好為8小時以下，例如在0.5～8小時的情況下，可以得到分散性細菌佔優勢的處理水，此外，藉著縮短HRT，能以高負荷處理BOD濃度較低的排廢水。
第一生物處理槽1中，藉著將來自後段生物處理槽之一部分污泥送回，且將第一生物處理槽1作成二槽以上之多段構造，並添加載體，使BOD容積負荷5kg/m3/d以上的高負荷處理成為可能。
在第一生物處理槽1中添加載體時，載體的形狀為球狀、平板狀、中空筒狀、線狀、板狀等任意形狀，大小為直徑0.1～10mm左右的任意尺寸。又，載體的材料可為天然素材、無機素材、高分子素材等任意素材，也可使用凝膠狀物質。又，添加於第一生物處理槽1之載體的填充率較高時，不會產生分散菌，細菌附著於載體，或絲狀細菌繁殖。因而，藉著將添加於第一生物處理槽1之載體的填充率定在20%以下，最好為10%以下，不會影響濃度變動，可產生較易捕食的分散菌。
再者，該第一生物處理槽1將溶氧(DO)濃度定在1mg/L以下，最好為0.5mg/L以下，也可抑制絲狀細菌的繁殖。
此外，在第一生物處理槽1中完全分解溶解性有機物時，在第二生物處理槽2不會產生絮凝體，又，微生物用以繁殖的營養也不足，而形成僅有壓密性較低之污泥佔優勢的生物處理槽。因而，在第一生物處理槽1中有機成分之分解率不是100%，而是95%以下，最好是在85～90%較佳。
第一生物處理槽1之處理水(第一生物處理水)，朝後段之第二生物處理槽2流通，在此，是依據殘存之有機成分的氧化分解、分散性細菌的自我分解及微生物的捕食來進行剩餘污泥的減量化。
在第二生物處理槽2中，為了利用繁殖速度比細菌較慢之微生物的運動與細菌的自我分解，而有必要使用把微生物與細菌留在系統內的運轉條件及處理裝置。因而在第二生物處理槽2中，最好使用進行污泥回送的活性污泥法或膜式活性污泥法。又，該第二生物處理槽2也可為二槽以上的多段構造。膜式活性污泥法的情況，膜分離裝置為槽內型、槽外型任一者均可，但若為槽外型，可以防止在高負荷時，因捕食較慢的分散菌造成膜的堵塞。
第2發明中，藉著在該第二生物處理槽2內設置微生物保持載體22，能提高微生物，特別是有效率地捕食分散菌，對污泥之固液分離性與處理水質提升有貢獻的固著性濾過捕食型微生物的槽內保持量。
亦即，第二生物處理槽2中，不只有捕食分散狀態之菌體的濾過捕食型微生物，也有繁殖能捕食絮凝體化之污泥的凝集體捕食型微生物。後者邊游泳，邊捕食絮凝體，所以優勢化的情況下，污泥被吃的散亂，形成微細化之絮凝體片分散存在的污泥。在膜式活性污泥法中因該絮凝體片而產生膜的堵塞。因而，在第2發明，該第二生物處理槽2中，定期替換槽污泥，亦即，為了剔出微生物或糞便，最好將SRT(固體物滯留時間)控制固定在60日以下，最好為45日以下，更好為10日以上45日以下的範圍內。只是，第二生物處理槽2內之污泥濃度(MLSS)形成2000mg/L以下時，SRT>60日也可以。在此，SRT=(槽內污泥濃度×曝氣槽容積)÷(抽除污泥濃度×1日左右的抽除量)，槽內污泥濃度(MLSS)是指浮游污泥之濃度，不包含載體附著污泥部分。
再加上，為了將捕食分散狀態之菌體的濾過捕食型微生物維持在第二生物處理槽2內，而在第二生物處理槽2內設置微生物保持載體22。亦即，此種微生物固著在污泥絮凝體上，並被維持在系統內，但因為污泥在一定的滯留時間被抽除到系統外，所以必須在系統內設置供給源。此時，若將載體作成粒狀或角型流動床，因流動的剪力，不只無法保持在高濃度中的穩定，且有機物在流動床被完全處理，導致污泥絮凝體的微細化，因此造成膜的閉塞。
因而，第2發明中，作為設置在第二生物處理槽2之載體，不是流動載體，而最好是載體的至少一部分，被固定在第二生物處理槽2之底面、側面、上部等任一面的固定載體。此時的載體22之形狀為線狀、板狀、薄長方形等任意形狀。又，載體22之材料為天然素材、無機素材、高分子素材等任意素材，也可使用凝膠狀物質。最好是多孔質的胺基甲酸酯發泡體(Urethane foam)，例如作成100～400cm×50～200cm×0.5～5cm厚度的板狀或者薄長方形，並設置在不會接觸到曝氣空氣的位置為佳。
第二生物處理槽2中，為了維持微生物需要有大量的立足處，但載體之填充率過多，則發生槽內的混合不足，污泥腐敗等，因而添加之載體的填充率在0.1～20%左右為佳。
第2發明中，朝第二生物處理槽2投入的第一生物處理水中殘存大量有機物時，其氧化分解是在後段處理槽進行。微生物大量存在的第二生物處理槽2中，若發生藉細菌的有機物氧化分解，作為逃脫微生物捕食的對策，皆知是在難以被捕食的形態下繁殖，如此一來所繁殖的細菌群不會被微生物捕食，這些分解僅能仰賴自我消化，導致污泥產生量減量的效果降低。因而，如前所述，有必要將第一生物處理槽中有機物的大部分，亦即原水BOD之70%以上，最好為80%以上作分解，並轉換為菌體。因而，以依據朝向後段生物處理槽之溶解性BOD的污泥負荷來表示，最好是以0.25～0.50kg-BOD/kg-MLSS/d作運轉。此處的MLSS也是指浮游污泥的濃度，不包含附著在載體的污泥。
圖6中，來自第二生物處理槽2的處理水，被送到槽外型之膜分離裝置5，將膜分離裝置5之透過水作為處理水取出，同時將濃縮水送回第二生物處理槽2之上游，再將剩餘污泥從第二生物處理槽2直接抽除。如此使用膜分離裝置5作為固液分離手段的情況下，根據第2發明，因抑制凝集體捕食型微生物之繁殖，能減輕以往活性污泥之膜分離處理般的膜堵塞問題，使膜流出水穩定並可減少藥品洗淨頻率，且能防止突發性的污泥分散化，使膜分離裝置的運轉管理變得更容易。
沒有特別限制槽外型之膜分離裝置5，可以使用超濾法(UF)膜分離裝置、微濾法(MF)膜分離裝置等。
圖7所表示之形態，是將原水的一部分，例如，將原水5～50%左右不經由第一生物處理槽1而直接導入至第二生物處理槽2這一點與圖6所表示之形態不同，其他為相同構造。如此，藉著將原水之一部分直接導入至第二生物處理槽2，能達到避免原水變動時(負荷降低時)第二生物處理槽負荷不足的效果。
圖8所表示之形態，是藉著將保持有微生物之第二生物處理槽2內的一部分污泥抽除並在無氧槽4作處理後送回，在保持微生物的生物處理槽2內，更抑制凝集體捕食型微生物的繁殖並使濾過捕食型微生物優先繁殖，其他，與圖6之形態為相同構造。
亦即，如此，設置無氧槽4，在該無氧槽4中使從第二生物處理槽2所抽除的污泥滯留預定時間，以妨礙游泳性微生物的繁殖，能求得生物相的穩定化。此時，第二生物處理槽2中設有微生物保持載體22，濾過捕食型微生物有一定數量被保持在載體22側，因而不會妨礙濾過捕食型微生物的繁殖。而從第二生物處理槽2被抽除，且在無氧槽4被處理的污泥被送回第二生物處理槽2。
從第二生物處理槽2抽除到無氧槽4的污泥量，以及在無氧槽4的污泥滯留時間，是因應處理狀況再作適宜決定，但通常污泥的抽除量相對於槽容量為1/30倍量/日以上，又，在無氧槽4中的污泥滯留時間最好為0.5小時以上。
第2發明中，在無氧槽4，為了妨礙微生物的繁殖，必須將ORP定在0mV以下。為此，最好不在無氧槽4進行曝氣，而僅以機械作攪拌。再者，為了促進ORP的降低，也可讓第一生物處理水或原水的一部分流通，並依據酸生成反應或脫氮反應來降低ORP。
此外，為了使在無氧槽4的ORP降低(脫氮反應、酸生成反應)能穩定進行，也可在無氧槽4添加載體。若在無氧槽4的ORP降低，因促使游泳性微生物的活性降低，所以能縮短在無氧槽4之第二生物處理槽污泥的滯留時間，能讓無氧槽4小型化。添加之載體為流動床的情況，形狀可為球狀、平板狀、中空筒狀、線狀的任意形狀，大小也在直徑0.1～10mm左右的任意尺寸。也可使用固定床，此時的載體22之形狀可為線狀、板狀等任意形狀。更者，材料可為天然素材、無機素材、高分子素材等任意素材，也可使用凝膠狀物質。
無氧槽4中添加載體時，其填充率會因流動床、固定床的形式不同或材質而有差異，但最好為0.5～40%。
圖6～8是表示第2發明之實施形態的一例，但第2發明並不限定於任一圖示。例如，第一生物處理槽、第二生物處理槽，如前所述，可為2段以上的多段構造，因而，在第2發明中，也可將生物處理槽設成3段以上。
在任一形態中，根據第2發明，藉著在第二生物處理槽以後的生物處理槽中設置微生物保持載體，可以抑制凝集體捕食型微生物的優勢化，並能同時達到污泥減量與提升處理水水質，且藉著將該第二生物處理槽以後的生物處理水在膜分離裝置作固液分離，能防止膜分離裝置的膜閉塞，使穩定的高負荷處理成為可能。
以下舉出實施例及比較例更具體說明本發明。
如圖1所表示，使用連結容量為3.6L的第一生物處理槽1、容量為15L的第二生物處理槽2、容量為5L的無氧槽4與容量為5L的沉澱槽3的實驗裝置，來進行本發明之有機性排廢水的處理。原水中包含CODCr：1000mg/L,BOD：640mg/L之人工基質。
各生物處理槽的處理條件如下所述。
DO：0.5mg/L
BOD容積負荷：3.85kg-BOD/m3/d
HRT：4小時
pH值：7.0
DO：4mg/L
載體填充率：2%
HRT：17小時
SRT：30日
pH值：7.0
ORP：-100mV
HRT(=SRT)：12小時
再者，使用板狀之聚氨基甲酸酯發泡體(Polyurethane foam)作為第二生物處理槽2之載體12。
又，裝置整體的BOD容積負荷為0.75kg-BOD/m3/d，裝置整體的HRT為21小時。
其結果，第二生物處理槽2內之污泥絮凝體，在載體上的固著性濾過捕食型微生物(吊鐘蟲Vorticella、蛭形目Bdelloida)優勢化，污泥轉換率為0.1kg-MLSS/kg-CODCr。處理水(沉澱槽4之固液分離水)水質，SS濃度為未滿10mg/L，溶解性CODCr濃度為未滿30mg/L，試驗期間，經常維持良好狀態。
使用UF膜取代沉澱槽作為膜分離裝置作成圖4所表示的實驗裝置，以外與實施例I-1在相同的條件下進行處理。原水的水質，第一、第二生物處理槽及無氧槽的處理條件，以及整體BOD容積負荷及HRT與實施例I-1相同。
其結果，第二生物處理槽內之污泥絮凝體，在載體上固著性濾過捕食型微.生物(吊鐘蟲Vorticella、蛭形目Bdelloida)佔優勢，污泥轉換率為0.075kg-MLSS/kg-CODCr。
處理水(膜分離裝置之透過水)水質，溶解性CODCr濃度為未滿20mg/L，實驗期間，經常維持良好狀態。又，膜間差壓幾乎沒有上升，即使1個月以上不進行藥品洗淨，也可以維持穩定的流出水。
省略無氧槽，且沒有在第二生物處理槽設置載體此點以外與實施例I-1在相同條件下進行處理。
原水的水質，第一、第二生物處理槽的處理條件以及整體BOD容積負荷及HRT與實施例I-1相同。
其結果，污泥轉換率為0.13kg-MLSS/kg-CODCr。然而，隔1個月，凝集體捕食型微生物(Euchlanis)優勢化，期間，處理水SS濃度為80mg/L，溶解性CODCr上升到150mg/L。
省略無氧槽，且沒有在第二生物處理槽設置載體此點以外與實施例I-2在相同條件下進行處理。
原水的水質，第一、第二生物處理槽的處理條件以及整體BOD容積負荷及HRT與實施例I-1相同。
其結果，污泥轉換率為0.12kg-MLSS/kg-CODCr。然而，隔1個月，凝集體捕食型微生物(Euchlanis)優勢化，期間，膜間差壓頻繁地上升，經過整個試驗期間，必須每2週作1次膜的藥品洗淨。
如圖6所表示，使用連結容量為3.6L的第一生物處理槽1、容量為15L的第二生物處理槽2、UF膜分離裝置5的實驗裝置，來進行本發明之有機性排廢水的處理。原水包含CODCr：1000mg/L,BOD：640mg/L之人工基質。
各生物處理槽的處理條件如下所述。
DO：0.5mg/L
BOD容積負荷：3.85kg-BOD/m3/d
HRT：4小時
pH值：7.0
DO：4mg/L
載體填充率：2%
HRT：17小時
SRT：30日
pH值：7.0
再者，使用板狀之聚氨基甲酸酯發泡體(15mm×300mm×50mm/1片)作為第二生物處理槽2之載體12，設在相對於槽中央之垂直面，與散氣管21對稱的位置上，並將底部與左右固定在槽壁面上。
又，裝置整體之BOD容積負荷為0.75kg-BOD/m3/d，裝置整體的HRT為21小時。
其結果，第二生物處理槽2內之污泥絮凝體，在載體上之固著性濾過捕食型微生物(吊鐘蟲Vorticella、蛭形目Bdelloida)優勢化，而污泥轉換率為0.1kg-MLSS/kg-CODCr。
處理水(膜分離裝置5之透過水)水質，溶解性CODCr濃度為未滿20mg/L，實驗期間，經常維持良好狀態。
又，膜分離裝置5的膜間差壓幾乎沒有上升，即使1個月以上不進行藥品洗淨，也可以維持穩定的流出水。
省略第一生物處理槽，將第二生物處理槽之容量定為18.6L，且沒有在第二生物處理槽設置載體此點以外與實施例II-1在相同條件下進行處理。
原水的水質、第二生物處理槽之DO及pH值，整體BOD容積負荷及HRT與實施例II-1相同。
其結果，污泥轉換率為0.20kg-MLSS/kg-CODCr。然而，隔1個月，凝集體捕食型微生物(Euchlanis)優勢化，這期間，因膜間差壓的上升，必須每2週作1次膜的藥品洗淨。除此之外，處理水質也惡化，溶解性CODCr濃度上升到70mg/L以上。
如圖8所表示，設置容量為5L的無氧槽4，並抽除第二生物處理槽2內之污泥並在無氧槽4作處理後，再送回第二生物處理槽2，其他與實施例II-1在相同條件下進行處理。原水的水質、第一及第二生物處理槽之處理條件，以及整體BOD容積負荷及HRT與實施例II-1相同。
無氧槽4的處理條件如以下所述。
ORP：-100mV
HRT(=SRT)：12小時
其結果，第二生物處理槽內之污泥絮凝體，在載體上之固著性濾過捕食型微生物(吊鐘蟲Vorticella、蛭形目Bdelloida)優勢化，而污泥轉換率為0.075kg-MLSS/kg-CODCr。
處理水水質，溶解性CODCr濃度為未滿20mg/L，實驗期間，經常維持良好狀態。又，膜間差壓幾乎沒有上升，即使1個月以上不進行藥品洗淨，也可以維持穩定的流出水。
本發明之有機性排廢水的生物處理方法及裝置，可以利用在生活上的排廢水、下水道、食品工場或紙漿工廠等廣泛排廢水濃度範圍的有機性排廢水的處理。
已利用特定形態詳細說明本發明，但不背離本發明主旨及範圍，可以有各種各樣的變化這是本業者明瞭的。
再者，本申請是根據2010年3月31日提出的日本發明申請(特願2010-083136)、2010年7月21日提出的日本發明申請(特願2010-164087)、2011年3月2日提出的日本發明申請(特願2011-044797)及2011年3月2日提出的日本發明申請(特願2011-044798)，引用其整體內容並加以援用。
1‧‧‧第一生物處理槽
2‧‧‧第二生物處理槽
3‧‧‧沉澱槽
4‧‧‧無氧槽
5‧‧‧膜分離裝置
[圖1]表示第1發明之有機性排廢水的生物處理方法及裝置的實施形態系統圖。
[圖2]表示第1發明之有機性排廢水的生物處理方法及裝置的其他實施形態系統圖。
[圖3]表示第1發明之有機性排廢水的生物處理方法及裝置的其他實施形態系統圖。
[圖4]表示第1發明之有機性排廢水的生物處理方法及裝置的其他實施形態系統圖。
[圖5]表示第1發明之有機性排廢水的生物處理方法及裝置的其他實施形態系統圖。
[圖6]表示第2發明之有機性排廢水的生物處理方法及裝置的實施形態系統圖。
[圖7]表示第2發明之有機性排廢水的生物處理方法及裝置的其他實施形態系統圖。
[圖8]表示第2發明之有機性排廢水的生物處理方法及裝置的其他實施形態系統圖。
1．．．第一生物處理槽
2．．．第二生物處理槽
3．．．沉澱槽
4．．．無氧槽
11．．．散氣管
21．．．散氣管
22．．．微生物保持載體
41．．．攪拌手段
Claims (24)
- 一種有機性排廢水的生物處理方法，是：將有機性排廢水導入至設置成二段以上之多段好氧性生物處理槽的第一生物處理槽，並藉細菌作生物處理，再將包含來自第一生物處理槽之分散狀態的細菌的第一生物處理水朝第二生物處理槽以後的生物處理槽流通，並作生物處理之有機性排廢水的生物處理方法，其特徵為：該第二生物處理槽以後之生物處理槽中設有保持微生物的載體，且在抽除該第二生物處理槽以後的生物處理槽內之一部分污泥，並在無氧槽中作處理後，再送回該第二生物處理槽以後的生物處理槽，將上述第一生物處理水的至少一部分經由上述無氧槽並朝上述第二生物處理槽以後的生物處理槽流通。
- 如申請專利範圍第1項所述之有機性排廢水的生物處理方法，其中，將上述有機性排廢水之一部分導入上述無氧槽，再將殘留部分導入至上述第一生物處理槽。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之有機性排廢水的生物處理方法，其中，上述無氧槽保持載體。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之有機性排廢水的生物處理方法，其中，上述該第二生物處理槽以後的生物處理槽中設有保持微生物之載體。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之有機性排廢水的生物處理方法，其中，為了將上述第二生物處理槽以後的生物處理槽之SRT(固體物滯留時間)定在60日以下而 抽除污泥。
- 如申請專利範圍第1或2項所述之有機性排廢水的生物處理方法，其中，將上述第二生物處理槽以後的生物處理槽之處理水作固液分離，再將分離污泥的至少一部分送回到上述第二生物處理槽以後的生物處理槽。
- 一種有機性排廢水的生物處理裝置，是：具備設置成二段以上之多段好氧性生物處理槽，並將有機性排廢水導入第一生物處理槽並藉細菌作生物處理，再將包含有來自第一生物處理槽之分散狀態的細菌的第一生物處理水朝第二生物處理槽以後的生物處理槽流通，並作生物處理的有機性排廢水的生物處理裝置，其特徵為：在該第二生物處理槽以後的生物處理槽中設有用來保持微生物之載體，並設置抽除該第二生物處理槽以後的生物處理槽內之一部分污泥並作處理後，再送回該第二生物處理槽以後的生物處理槽的無氧槽，具有將上述第一生物處理水的至少一部分經由上述無氧槽，並朝上述第二生物處理槽以後的生物處理槽流通的手段。
- 如申請專利範圍第7項所述之有機性排廢水的生物處理裝置，其中，具有將上述有機性排廢水之一部分導入上述無氧槽的手段，和將該有機性排廢水之殘留部分導入上述第一生物處理槽的手段。
- 如申請專利範圍第7或8項所述之有機性排廢水的生物處理裝置，其中，載體被保持在上述無氧槽。
- 如申請專利範圍第7或8項所述之有機性排廢水的生物處理裝置，其中，上述該第二生物處理槽以後的生物處理槽中設有用來保持微生物的載體。
- 如申請專利範圍第7或8項所述之有機性排廢水的生物處理裝置，其中，為了將上述第二生物處理槽以後的生物處理槽之SRT(固體物滯留時間)定在60日以下而抽除污泥。
- 如申請專利範圍第7或8項所述之有機性排廢水的生物處理裝置，其中，具有將上述第二生物處理槽以後的生物處理槽之處理水作固液分離，再將分離污泥的至少一部分送回到上述第二生物處理槽以後的生物處理槽之手段。
- 一種有機性排廢水的生物處理方法，是：將有機性排廢水導入設置成二段以上之多段好氧性生物處理槽的第一生物處理槽，並藉細菌作生物處理，再將包含來自第一生物處理槽之分散狀態的細菌的第一生物處理水朝第二生物處理槽以後的生物處理槽流通並作生物處理，再將第二生物處理槽以後的生物處理槽之處理水作固液分離的有機性排廢水的生物處理方法，其特徵為：在該第二生物處理槽以後的生物處理槽中設有用來保持微生物的載體，且依據膜分離處理來進行該第二生物處理槽以後的生物處理槽之處理水的固液分離。
- 如申請專利範圍第13項所述之有機性排廢水的生 物處理方法，其中，在槽外型膜分離裝置進行上述膜分離處理。
- 如申請專利範圍第13或14項所述之有機性排廢水的生物處理方法，其中，被設在上述第二生物處理槽以後的生物處理槽內之載體是被固定在該生物處理槽。
- 如申請專利範圍第13或14項所述之有機性排廢水的生物處理方法，其中，將上述有機性排廢水之一部分不經由上述第一生物處理槽而導入上述第二生物處理槽以後的生物處理槽。
- 如申請專利範圍第13或14項所述之有機性排廢水的生物處理方法，其中，為了將上述第二生物處理槽以後的生物處理槽之SRT(固體物滯留時間)定在60日以下而抽除污泥。
- 如申請專利範圍第13或14項所述之有機性排廢水的生物處理方法，其中，抽除上述第二生物處理槽以後的生物處理槽內之一部分污泥，並在無氧槽作處理後，再送回該第二生物處理槽以後的生物處理槽。
- 一種有機性排廢水的生物處理裝置，是：具備設置成二段以上之多段好氧性生物處理槽，並將有機性排廢水導入第一生物處理槽，並藉細菌作生物處理，再將包含來自第一生物處理槽之分散狀態的細菌的第一生物處理水朝第二生物處理槽以後的生物處理槽流通，並作生物處理，再將第二生物處理槽以後的生物處理槽之處理水作固液分離的有機性排廢水的生物處理裝置，其特徵為： 該第二生物處理槽以後的生物處理槽中設有保持微生物的載體，具備膜分離處理裝置作為該第二生物處理槽以後的生物處理槽之處理水的固液分離手段。
- 如申請專利範圍第19項所述之有機性排廢水的生物處理裝置，其中，上述膜分離裝置為槽外型膜分離裝置。
- 如申請專利範圍第19或20項所述之有機性排廢水的生物處理裝置，其中，設在上述第二生物處理槽以後的生物處理槽內之載體是被固定在該生物處理槽中。
- 如申請專利範圍第19或20項所述之有機性排廢水的生物處理裝置，其中，具有將上述有機性排廢水之一部分不經由上述第一生物處理槽，而導入上述第二生物處理槽以後的生物處理槽的手段。
- 如申請專利範圍第19或20項所述之有機性排廢水的生物處理裝置，其中，為了將上述第二生物處理槽以後的生物處理槽之SRT(固體物滯留時間)定在60日以下而抽除污泥。
- 如申請專利範圍第19或20項所述之有機性排廢水的生物處理裝置，其中，設有將上述第二生物處理槽以後的生物處理槽內的之一部分污泥抽除並作處理後，再送回該第二生物處理槽以後的生物處理槽的無氧槽。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010083136 | 2010-03-31 | ||
| JP2010164087 | 2010-07-21 | ||
| JP2011044798A JP5935236B2 (ja) | 2010-03-31 | 2011-03-02 | 有機性排水の生物処理方法および装置 |
| JP2011044797 | 2011-03-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201210953A TW201210953A (en) | 2012-03-16 |
| TWI557080B true TWI557080B (zh) | 2016-11-11 |
Family
ID=46764166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW100110605A TWI557080B (zh) | 2010-03-31 | 2011-03-28 | Biological treatment method and device for organic waste water |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (2) | KR20180031085A (zh) |
| CN (1) | CN102791640B (zh) |
| TW (1) | TWI557080B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5862597B2 (ja) * | 2013-04-08 | 2016-02-16 | 栗田工業株式会社 | 有機性排水の生物処理方法および装置 |
| KR20160060627A (ko) * | 2013-09-27 | 2016-05-30 | 쿠리타 고교 가부시키가이샤 | 유기성 배수의 생물 처리 방법 |
| JP6195000B1 (ja) * | 2016-09-23 | 2017-09-13 | 栗田工業株式会社 | 有機性排水の生物処理方法 |
| CN110606618B (zh) * | 2018-06-15 | 2022-01-28 | 碧兴（福建）环保科技有限公司 | 一种应用纯微生物处理高浓度工业废水的处理工艺 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW200635865A (en) * | 2005-04-12 | 2006-10-16 | Kurita Water Ind Ltd | Biological treatment method of organic wastewater and equipment for biological treatment |
| TW200742735A (en) * | 2005-03-09 | 2007-11-16 | Kurita Water Ind Ltd | Biological treatment method and apparatus of organic wastewater |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4892917B2 (ja) * | 2005-10-12 | 2012-03-07 | 栗田工業株式会社 | 有機性排水の生物処理方法および装置 |
-
2011
- 2011-03-02 KR KR1020187007823A patent/KR20180031085A/ko not_active Application Discontinuation
- 2011-03-02 KR KR1020127025769A patent/KR20130040800A/ko active Application Filing
- 2011-03-02 CN CN201180013652.3A patent/CN102791640B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2011-03-28 TW TW100110605A patent/TWI557080B/zh not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TW200742735A (en) * | 2005-03-09 | 2007-11-16 | Kurita Water Ind Ltd | Biological treatment method and apparatus of organic wastewater |
| TW200635865A (en) * | 2005-04-12 | 2006-10-16 | Kurita Water Ind Ltd | Biological treatment method of organic wastewater and equipment for biological treatment |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102791640B (zh) | 2014-09-10 |
| CN102791640A (zh) | 2012-11-21 |
| KR20130040800A (ko) | 2013-04-24 |
| TW201210953A (en) | 2012-03-16 |
| KR20180031085A (ko) | 2018-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5994253B2 (ja) | 有機性排水の生物処理装置及び方法 | |
| AU2005209522B2 (en) | Process for biological treatment of organic waste water and apparatus therefor | |
| US6555002B2 (en) | Apparatus and method for wastewater treatment with enhanced solids reduction (ESR) | |
| KR100784933B1 (ko) | 고농도 유기성 폐수의 유기물 및 질소 처리 장치 | |
| TWI557080B (zh) | Biological treatment method and device for organic waste water | |
| TWI465402B (zh) | Biological treatment methods and devices for organic wastewater | |
| WO2013084711A1 (ja) | 揺動性担体と、この揺動性担体を用いた有機性排水の生物処理装置及び方法 | |
| JP5772337B2 (ja) | 有機性排水の生物処理方法及び装置 | |
| WO2015151571A1 (ja) | 有機性排水の生物処理方法及び装置 | |
| JP5935236B2 (ja) | 有機性排水の生物処理方法および装置 | |
| JP4644215B2 (ja) | 排水処理装置及び排水処理方法 | |
| KR100403864B1 (ko) | 유기물의 부식화에 의한 폐수의 처리방법 | |
| WO2018055793A1 (ja) | 有機性排水の生物処理方法 | |
| AU2002211514A1 (en) | Apparatus and method for wastewater treatment with enhanced solids reduction (ESR) | |
| WO2011122217A1 (ja) | 有機性排水の生物処理方法および装置 | |
| JP2004141802A (ja) | 汚泥処理装置及び汚泥処理方法 | |
| CN103228578A (zh) | 有机性排水的生物处理方法及装置 | |
| CN108137361B (zh) | 有机性排水的生物处理方法 | |
| WO2016002826A1 (ja) | 有機性排水の生物処理方法及び生物処理装置 | |
| CN107601778B (zh) | 一种利用激光强化活性污泥处理有机废水的方法 | |
| Chan et al. | Treatment of aquaculture farm effluent containing antibiotics in high-rate membrane bioreactor | |
| JP2015042394A (ja) | 有機性排水の生物処理装置 | |
| JP4908533B2 (ja) | 魚類を利用した生物処理方法及び装置 | |
| JP2007069113A (ja) | 屎尿処理装置 | |
| Wojnicz | Treatment of Alimentary Industry Wastewater in Sequencing Batch Reactors System |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |