JP3359851B2 - Wastewater treatment method - Google Patents
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Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、生物処理槽内に膜
分離装置が配設された廃水処理方法に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wastewater treatment method in which a membrane separation device is provided in a biological treatment tank.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、有機物、窒素等を含有する、し
尿、下水等の廃水を処理する廃水処理方法として生物学
的脱窒素法が用いられ、そのうちの一つに脱窒及び硝化
を一つの生物処理槽において行うようにした廃水処理方
法が提供されている（例えば、特公昭５７−５３１５９
号公報参照）。2. Description of the Related Art Conventionally, a biological denitrification method has been used as a wastewater treatment method for treating wastewater such as human waste and sewage containing organic substances, nitrogen, etc. One of them is denitrification and nitrification. There is provided a wastewater treatment method adapted to be performed in a biological treatment tank (for example, Japanese Patent Publication No. 57-53159).
Reference).
【０００３】図２は従来の沈澱槽を備えた廃水処理装置
の概念図の一例である。図において、１１は生物処理
槽、１２は沈澱（でん）槽であり、前記生物処理槽１１
において、廃水を被処理水として間欠的に供給する被処
理水導入工程、嫌気性攪拌（かくはん）によって脱窒を
行う脱窒工程、ばっ気攪拌によって硝化を行う硝化工
程、及び生物処理槽１１内において形成された混合液を
間欠的に排出する混合液排出工程を周期的に繰り返し、
該混合液排出工程において排出された混合液を沈澱槽１
２に供給し、該沈澱槽１２において、活性汚泥を沈澱さ
せることによって、前記混合液を活性汚泥と生物処理水
とに分離させ、有機物及び窒素成分を除去するようにし
ている。FIG. 2 is an example of a conceptual diagram of a conventional wastewater treatment apparatus having a sedimentation tank. In the figure, reference numeral 11 denotes a biological treatment tank, and 12 denotes a sedimentation (den) tank.
In the process, a treated water introducing step of intermittently supplying wastewater as treated water, a denitrification step of performing denitrification by anaerobic agitation (stirring), a nitrification step of performing nitrification by aeration agitation, and a biological treatment tank 11 The mixed liquid discharging step of intermittently discharging the mixed liquid formed in the above is periodically repeated,
The mixed liquid discharged in the mixed liquid discharging step is transferred to a precipitation tank 1
The mixed liquid is separated into activated sludge and biologically treated water by settling the activated sludge in the settling tank 12 to remove organic matter and nitrogen components.
【０００４】そして、前記生物処理槽１１内においてば
っ気攪拌を行うために、ばっ気攪拌装置１３が配設され
る。該ばっ気攪拌装置１３は、図示しない攪拌機を回転
させ、生物処理槽１１内の被処理水を攪拌するためのモ
ータ（Ｍ）１４、前記攪拌機に向けて空気を供給し、ば
っ気を行うためのブロワ（Ｂ）１５等から成り、前記モ
ータ１４は常時駆動されるのに対して、ブロワ１５は硝
化工程において作動させられ、脱窒工程において停止さ
せられるようになっている。ここで使用されるばっ気攪
拌装置は、例えば、特公平３−１８９５３号公報に記載
されたものである。[0004] In order to perform aeration and stirring in the biological treatment tank 11, an aeration and stirring device 13 is provided. The aeration stirrer 13 rotates a stirrer (not shown), a motor (M) 14 for stirring the water to be treated in the biological treatment tank 11, and supplies air toward the stirrer to perform aeration. The motor 14 is constantly driven, while the blower 15 is operated in the nitrification process and stopped in the denitrification process. The aeration stirrer used here is, for example, one described in Japanese Patent Publication No. 3-18953.
【０００５】なお、Ｌ１は被処理水を生物処理槽１１に
供給するためのライン、Ｌ２は前記生物処理槽１１内に
おいて形成された混合液を沈澱槽１２に供給するための
ライン、Ｌ３は前記沈澱槽１２内において混合液から分
離させられた生物処理水を図示しない後段の設備に供給
するためのライン、Ｌ４は前記沈澱槽１２内において混
合液から分離させられた活性汚泥をポンプ（Ｐ）１６に
よって生物処理槽１１に返送するためのライン、Ｌ８は
分離させられた生物汚泥の一部を余剰汚泥として系外へ
排出するためのラインである。[0005] L1 is a line for supplying the water to be treated to the biological treatment tank 11, L2 is a line for supplying the mixture formed in the biological treatment tank 11 to the precipitation tank 12, and L3 is a line for supplying the mixed liquid formed in the biological treatment tank 11. A line L4 for supplying the biologically treated water separated from the mixed solution in the settling tank 12 to a downstream equipment (not shown). L4 pumps the activated sludge separated from the mixed solution in the settling tank 12. Reference numeral 16 denotes a line for returning the biological sludge to the biological treatment tank 11, and reference numeral L8 denotes a line for discharging a part of the separated biological sludge outside the system as surplus sludge.
【０００６】ところが、前記廃水処理装置においては、
沈澱槽１２が配設されるので、混合液の固液分離を良好
に行うために汚泥管理に関する高度の知識が必要になる
だけでなく、沈澱槽１２から排出される生物処理水に
は、浮遊物質（ＳＳ）、溶解性高分子等が残存するの
で、場合によっては更に高度な処理を必要とする。その
ために、凝集沈澱設備、砂ろ過設備等が必要になるの
で、廃水処理装置が大型化してしまう。However, in the wastewater treatment apparatus,
Since the sedimentation tank 12 is provided, not only requires a high level of knowledge on sludge management to achieve good solid-liquid separation of the mixed liquid, but also biological treatment water discharged from the sedimentation tank Since a substance (SS), a soluble polymer, and the like remain, more advanced treatment is required in some cases. Therefore, a coagulation sedimentation facility, a sand filtration facility, and the like are required, so that the size of the wastewater treatment apparatus is increased.
【０００７】そこで、前記生物処理槽１１に図示しない
膜分離装置を配設し、該膜分離装置によって前記混合液
を活性汚泥と処理水とに分離させるようにした廃水処理
装置が提供されている（例えば、特公平４−７０９５３
号公報及び特公平７−２０５９９号公報参照）。この場
合、膜分離装置において、浮遊物質をほとんど含まない
極めて清澄な処理水を得ることができるので、砂ろ過設
備等が不要になる。また、通常は凝集沈澱設備で除去さ
れる溶解性高分子を、前記膜分離装置によって除去する
ことができるので、場合によっては凝集沈澱設備を不要
にすることができ、廃水処理装置を小型化することがで
きる。さらに、汚泥管理におけるバルキング等が発生し
たときの煩雑な作業を解消することができるので、廃水
処理装置の維持管理が容易になる。Therefore, there is provided a wastewater treatment apparatus in which a membrane separation device (not shown) is provided in the biological treatment tank 11, and the mixed solution is separated into activated sludge and treated water by the membrane separation device. (For example, Japanese Patent Publication No. 4-70953
And Japanese Patent Publication No. 7-20599). In this case, in the membrane separation device, extremely clear treated water containing almost no suspended solids can be obtained, so that a sand filtration facility or the like becomes unnecessary. In addition, since the soluble polymer which is usually removed by the coagulation / sedimentation equipment can be removed by the membrane separation device, the coagulation / sedimentation equipment can be omitted in some cases, and the wastewater treatment apparatus can be downsized. be able to. Further, since troublesome work when bulking or the like occurs in sludge management can be eliminated, maintenance and management of the wastewater treatment apparatus is facilitated.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の膜分離装置を使用した廃水処理装置においては、生
物処理槽１１内に膜分離装置を配設することによって、
処理水質が悪化してしまうことがある。すなわち、膜分
離装置は、例えば、複数の膜モジュールを隣接させるこ
とによって形成され、該各膜モジュールの外側から圧力
を加えるか、内側から負圧を発生させるかして、混合液
中の処理水だけを透過させてろ過を行い、該処理水を廃
水処理装置の系外に排出するようになっている。したが
って、膜モジュールの膜面が活性汚泥によって閉塞（そ
く）されると、ろ過性能が低下してしまう。However, in the wastewater treatment apparatus using the above-mentioned conventional membrane separation apparatus, by disposing the membrane separation apparatus in the biological treatment tank 11,
The quality of treated water may deteriorate. That is, the membrane separation device is formed, for example, by adjoining a plurality of membrane modules, and applies pressure from the outside of each of the membrane modules or generates a negative pressure from the inside, thereby treating the treated water in the mixed solution. And the filtered water is discharged, and the treated water is discharged out of the wastewater treatment system. Therefore, when the membrane surface of the membrane module is closed (removed) by the activated sludge, the filtration performance is reduced.
【０００９】そこで、膜モジュールの下方に図示しない
ばっ気装置を配設し、該ばっ気装置から吐出された空気
を前記膜モジュールの膜面に常時吹き付け、膜面を洗浄
するとともに、膜面に活性汚泥が付着するのを防止する
ことが考えられる（特公平４−７０９５８号公報参
照）。ところが、この例のように空気を前記膜モジュー
ルの膜面に常時吹き付けるようにすると、生物処理槽１
１内のＤＯ（溶存酸素）値が高くなり、嫌気性雰囲気を
形成することが困難になってしまう。したがって、脱窒
処理には好ましくない。Therefore, an aeration device (not shown) is provided below the membrane module, and the air discharged from the aeration device is constantly blown onto the membrane surface of the membrane module to clean the membrane surface and to clean the membrane surface. It is conceivable to prevent activated sludge from adhering (see Japanese Patent Publication No. 4-70958). However, if air is constantly blown to the membrane surface of the membrane module as in this example, the biological treatment tank 1
The DO (dissolved oxygen) value in 1 becomes high, and it becomes difficult to form an anaerobic atmosphere. Therefore, it is not preferable for the denitrification treatment.
【００１０】これに対して、嫌気性雰囲気を形成するた
めに、前記ばっ気装置による空気の供給を停止させると
ともに、膜分離装置の作動を停止させて、脱窒処理を可
能とした廃水処理装置が提供されている（例えば、特公
平７−２０５９９号公報参照）。ところが、このような
対応をとっても脱窒工程が完了した後の硝化工程におい
て、膜分離装置を作動させたときに、未分解のＢＯＤ
（有機物）の一部が処理水側にリークすることがある。
すなわち、脱窒工程においては、一般に、窒素の約３倍
の量のＢＯＤが必要とされるので、被処理水中のＢＯＤ
が少ない場合には、生物処理槽１１にメタノール等が添
加される。この場合、脱窒を確実に行うことができるよ
うにするためには、窒素を除去するのに必要なＢＯＤ当
量に対して、わずかに多い量のＢＯＤが必要になる。On the other hand, in order to form an anaerobic atmosphere, the supply of air by the aeration device is stopped, and the operation of the membrane separation device is stopped to enable a denitrification treatment. (For example, see Japanese Patent Publication No. 7-20599). However, even with such measures, in the nitrification step after the denitrification step is completed, when the membrane separation device is operated, undecomposed BOD
Some (organic matter) may leak to the treated water side.
That is, in the denitrification step, generally, BOD of about three times the amount of nitrogen is required.
If the amount is small, methanol or the like is added to the biological treatment tank 11. In this case, in order to surely perform the denitrification, a slightly larger amount of BOD is required with respect to the BOD equivalent required for removing nitrogen.
【００１１】したがって、通常、脱窒工程が終了した後
に未分解のＢＯＤが残留してしまい、硝化工程において
膜分離を行うと、未分解のＢＯＤの一部が処理水側にリ
ークすることがある。また、同様に未分解の有機態窒素
及び未硝化のアンモニア性窒素もリークすることがあ
る。その結果、処理水の水質がその分悪化してしまう。
本発明は、前記従来の廃水処理装置の問題点を解決し
て、処理水の水質が悪化することがない廃水処理方法を
提供することを目的とする。Therefore, undecomposed BOD usually remains after the denitrification step, and when membrane separation is performed in the nitrification step, a part of the undecomposed BOD may leak to the treated water side. . Similarly, undecomposed organic nitrogen and unnitrified ammonia nitrogen may also leak. As a result, the quality of the treated water deteriorates accordingly.
An object of the present invention is to solve the problems of the conventional wastewater treatment apparatus and to provide a wastewater treatment method in which the quality of treated water does not deteriorate.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】そのために、本発明の廃
水処理方法においては、生物処理槽に被処理水を供給す
る被処理水導入工程、前記生物処理槽において嫌気性雰
囲気下で脱窒を行う脱窒工程、及び前記生物処理槽にお
いて好気性雰囲気下で硝化を行う硝化工程を周期的に繰
り返す廃水処理方法に適用される。For this purpose, in the wastewater treatment method of the present invention, there is provided a treated water introducing step of supplying treated water to a biological treatment tank, and denitrification in the biological treatment tank under an anaerobic atmosphere. The present invention is applied to a wastewater treatment method in which a denitrification step performed and a nitrification step in which nitrification is performed in an aerobic atmosphere in the biological treatment tank are periodically repeated.
【００１３】そして、前記硝化工程が開始された後、Ｂ
ＯＤが完全に除去されるまでの時間に対応させて遅延時
間を設定し、前記硝化工程が開始されてから前記遅延時
間が経過した後に、前記生物処理槽に配設された膜分離
装置による膜分離を開始する。After the nitrification step is started, B
A delay time is set in accordance with the time until the OD is completely removed, and after the delay time has elapsed since the nitrification step was started, the membrane is separated by the membrane separation device provided in the biological treatment tank. Start separation.
【００１４】本発明の他の廃水処理方法においては、さ
らに、前記被処理水導入工程においてメタノールが添加
される。In another wastewater treatment method of the present invention, methanol is further added in the water introduction step.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の
第１の実施の形態における廃水処理装置の概念図、図５
は本発明の第１の実施の形態における他の廃水処理装置
の概念図、図６は本発明の第１の実施の形態における更
に他の廃水処理装置の概念図である。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram of a wastewater treatment apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 6 is a conceptual diagram of another wastewater treatment device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a conceptual diagram of still another wastewater treatment device according to the first embodiment of the present invention.
【００１６】図において、５１は生物処理槽であり、該
生物処理槽５１内に膜分離装置２１が配設される。前記
生物処理槽５１においては、廃水を被処理水として間欠
的に供給する被処理水導入工程、嫌気性攪拌によって形
成された嫌気性雰囲気下で脱窒を行う脱窒工程、及びば
っ気攪拌によって形成された好気性雰囲気下でＢＯＤ
（有機物）を除去するとともに硝化を行う硝化工程が行
われる。また、前記脱窒工程と硝化工程とは交互に繰り
返され、その結果、被処理水は、活性汚泥及び生物処理
水から成る混合液になる。そして、前記生物処理槽５１
内の混合液は、該膜分離装置２１において膜分離によっ
て活性汚泥と処理水とに分離させられ、処理水が吸引さ
れる。なお、前記生物処理槽５１内において、膜分離装
置２１の周囲にバッフル板（整流板、仕切板等）を配設
することもできる。In the figure, reference numeral 51 denotes a biological treatment tank, in which a membrane separation device 21 is provided. In the biological treatment tank 51, a treated water introduction step of intermittently supplying wastewater as treated water, a denitrification step of performing denitrification under an anaerobic atmosphere formed by anaerobic stirring, and aeration stirring BOD under formed aerobic atmosphere
A nitrification step of removing (organic matter) and performing nitrification is performed. Further, the denitrification step and the nitrification step are alternately repeated, and as a result, the water to be treated becomes a mixed liquid composed of activated sludge and biologically treated water. And the biological treatment tank 51
The mixed solution inside is separated into activated sludge and treated water by membrane separation in the membrane separation device 21, and the treated water is sucked. In the biological treatment tank 51, a baffle plate (rectifying plate, partition plate, or the like) may be provided around the membrane separation device 21.
【００１７】また、該膜分離装置２１は、例えば、図示
しない複数の膜モジュールを隣接させることによって形
成され、各膜モジュールの外側から圧力を加えるか、内
側から負圧を発生させるかして、混合液中から処理水を
吸引し分離させる。したがって、浮遊物質、溶解性高分
子等をほとんど含有しない極めて清澄な処理水を得るこ
とができる。ここで使用される膜分離装置２１として、
回転平膜型、中空系膜型、浸漬平膜型等を使用すること
ができる。The membrane separation device 21 is formed, for example, by adjoining a plurality of membrane modules (not shown), and applies pressure from the outside of each membrane module or generates a negative pressure from the inside. The treated water is sucked and separated from the mixed solution. Therefore, extremely clear treated water containing almost no suspended solids or soluble polymers can be obtained. As the membrane separation device 21 used here,
Rotating flat membrane type, hollow type membrane type, immersion flat membrane type and the like can be used.
【００１８】そして、前記生物処理槽５１内において、
ばっ気及び攪拌を行うためにばっ気攪拌装置５３が配設
される。該ばっ気攪拌装置５３は、図示しない攪拌機を
回転させ、生物処理槽５１内の混合液を攪拌するための
モータ（Ｍ）１４、前記攪拌機に向けて空気を供給し、
生物処理用のばっ気を行うブロワ（Ｂ）１５等から成
り、前記モータ１４は常時駆動されるのに対して、ブロ
ワ１５は硝化工程において作動させられ、被処理水導入
工程及び脱窒工程において停止させられるようになって
いる。Then, in the biological treatment tank 51,
An aeration stirrer 53 is provided to perform aeration and agitation. The aeration stirrer 53 rotates a stirrer (not shown), and supplies air to the motor (M) 14 for stirring the mixture in the biological treatment tank 51, and the stirrer,
The motor 14 is constantly driven, while the blower 15 is operated in the nitrification process, and is used in the water introduction process and the denitrification process. It is designed to be stopped.
【００１９】なお、本実施の形態においては、ばっ気攪
拌装置５３によってばっ気及び攪拌が行われるようにな
っているが、図５及び６に示すように、ばっ気攪拌装置
５３に代えて攪拌装置８１だけを配設したり、ばっ気装
置８４及び攪拌装置８３を配設したりすることもでき
る。なお、図５において、８２はバッフル板である。In this embodiment, the aeration and agitation are performed by the aeration and agitation device 53. However, as shown in FIGS. It is also possible to dispose only the device 81, or to dispose the aeration device 84 and the stirring device 83. In FIG. 5, reference numeral 82 denotes a baffle plate.
【００２０】ところで、前記膜分離装置２１の膜モジュ
ールの膜面が前記混合液中の活性汚泥によって閉塞され
ると、ろ過性能が低下してしまうので、前記膜面に活性
汚泥が付着するのを防止するために、前記膜分離装置２
１の下方に洗浄用のばっ気を行うばっ気装置５５が配設
され、該ばっ気装置５５から吐出された空気を前記膜面
に吹き付けて洗浄を行うようにしている。なお、前記ば
っ気装置５５は、空気を吐出するノズル２３、該ノズル
２３に空気を供給するブロワ（Ｂ）２４等から成る。If the membrane surface of the membrane module of the membrane separation device 21 is blocked by the activated sludge in the mixed solution, the filtration performance is reduced, so that the activated sludge does not adhere to the membrane surface. To prevent this, the membrane separation device 2
An aeration device 55 for performing aeration for cleaning is provided below the cleaning device 1, and the air discharged from the aeration device 55 is blown onto the film surface to perform cleaning. The aeration device 55 includes a nozzle 23 for discharging air, a blower (B) 24 for supplying air to the nozzle 23, and the like.
【００２１】また、Ｌ１は被処理水を生物処理槽５１に
供給するためのライン、Ｌ５は膜分離装置２１内におい
て混合液から分離させられた処理水をポンプ（Ｐ）５８
によって吸引するためのライン、Ｌ６はばっ気攪拌装置
５３に空気を供給するためのライン、Ｌ７は前記ノズル
２３に空気を供給するためのライン、Ｌ８は生物処理槽
５１内の活性汚泥の濃度を適正な範囲内に収めるため
に、汚泥引抜ポンプ（Ｐ）６１によって余剰の活性汚泥
を引き抜くためのラインである。L1 is a line for supplying the water to be treated to the biological treatment tank 51, and L5 is a pump (P) 58 for supplying the treated water separated from the mixture in the membrane separation device 21.
L6 is a line for supplying air to the aeration stirrer 53, L7 is a line for supplying air to the nozzle 23, and L8 is a concentration of activated sludge in the biological treatment tank 51. This is a line for extracting excess activated sludge by a sludge extraction pump (P) 61 so as to fall within an appropriate range.
【００２２】そして、前記ラインＬ１には被処理水を選
択的に供給するための開閉弁５６が、前記ラインＬ６に
は前記ばっ気攪拌装置５３に空気を選択的に供給するた
めの開閉弁５９がそれぞれ配設される。次に、前記構成
の廃水処理装置の動作について説明する。図３は本発明
の第１の実施の形態における廃水処理方法を示す図であ
る。The line L1 is provided with an on-off valve 56 for selectively supplying the water to be treated, and the line L6 is provided with an on-off valve 59 for selectively supplying air to the aeration stirring device 53. Are respectively arranged. Next, the operation of the wastewater treatment apparatus having the above configuration will be described. FIG. 3 is a diagram showing a wastewater treatment method according to the first embodiment of the present invention.
【００２３】図において、Ｎ、Ｎ＋１はサイクルを示
し、各サイクルにおいて被処理水導入工程及び脱窒工程
が同時に開始される。そして、被処理水導入工程におい
ては、図示しない制御装置によって開閉弁５６（図１）
が開放され、前のサイクルの硝化工程において生物処理
槽５１内に残留した混合液中に、ラインＬ１を介してサ
イクルＮの被処理水が供給される。その結果、被処理水
の供給に伴って生物処理槽５１内のＢＯＤの量が多くな
り、混合液中のＤＯ（溶存酸素）が速やかに消費されて
ＤＯ値が小さくなり、生物処理槽５１においてほとんど
瞬時に嫌気性雰囲気が形成される。この際、前記被処理
水導入工程においてＢＯＤが不足する場合には、生物処
理槽５１にメタノール等が添加される。In the figure, N and N + 1 indicate cycles, and in each cycle, the process of introducing the water to be treated and the process of denitrification are started simultaneously. In the water to be treated introduction step, the on-off valve 56 (FIG. 1) is controlled by a control device (not shown).
Is opened, and the water to be treated in the cycle N is supplied via the line L1 into the mixture remaining in the biological treatment tank 51 in the nitrification step of the previous cycle. As a result, the amount of BOD in the biological treatment tank 51 increases with the supply of the water to be treated, DO (dissolved oxygen) in the mixed solution is quickly consumed, and the DO value decreases. An anaerobic atmosphere is formed almost instantaneously. At this time, if the BOD is insufficient in the treatment water introduction step, methanol or the like is added to the biological treatment tank 51.
【００２４】また、脱窒工程においては、他栄養性の脱
窒素菌によって脱窒が行われる。該脱窒素菌は、被処理
水中のＢＯＤ、及び被処理水に添加されたメタノール等
をエネルギー源として、嫌気性雰囲気下で亜硝酸イオ
ン、硝酸イオン等を窒素ガスに還元する。この場合、生
物処理槽５１にメタノールを添加した場合の脱窒反応の
反応式は次のとおりである。[0024] In the denitrification step, denitrification is performed by a heterotrophic denitrifying bacterium. The denitrifying bacterium reduces nitrite ions, nitrate ions, and the like to nitrogen gas under an anaerobic atmosphere using BOD in the water to be treated and methanol and the like added to the water to be treated as an energy source. In this case, the reaction formula of the denitrification reaction when methanol is added to the biological treatment tank 51 is as follows.
【００２５】５ＣＨ3 ＯＨ＋６ＮＯ3 - →５ＣＯ2 ＋７
Ｈ2 Ｏ＋６ＯＨ- ＋３Ｎ2 そして、被処理水導入工程及び脱窒工程の開始と同時
に、図示しないタイマによる計測が開始され、被処理水
導入工程及び脱窒工程が開始されてから第１の設定時間
ｔ１が経過すると、制御装置によって開閉弁５６が閉鎖
されて被処理水導入工程が終了され、その後は脱窒工程
だけが行われる。その結果、脱窒反応によってＢＯＤは
徐々に少なくなる。なお、前記モータ１４は常時駆動さ
れ、攪拌が行われる。5CH 3 OH + 6NO 3 − → 5CO 2 +7
H 2 O + 6OH − + 3N 2 Simultaneously with the start of the to-be-treated water introduction step and the denitrification step, measurement by a timer (not shown) is started, and the first set time has elapsed since the start of the to-be-treated water introduction step and denitrification step. When the time t1 has elapsed, the control device closes the on-off valve 56 to end the water to be treated step, and thereafter, only the denitrification step is performed. As a result, the BOD gradually decreases due to the denitrification reaction. The motor 14 is constantly driven to perform agitation.
【００２６】本実施の形態においては、被処理水導入工
程及び脱窒工程が開始されてから第１の設定時間ｔ１が
経過すると、被処理水導入工程が終了されるようになっ
ているが、図示しないセンサによって検出されたＢＯＤ
の値が第１の設定値になったときに、被処理水導入工程
を終了することもできる。このように、脱窒工程におい
ては、攪拌が行われるのに対して、ばっ気は行われない
ので、脱窒工程において生物処理槽５１内のＤＯ値が大
きくなるのを防止することができる。したがって、脱窒
工程における脱窒性能が低下するのを防止することがで
きる。In this embodiment, when the first set time t1 has elapsed since the start of the water introduction step and the denitrification step, the water introduction step is terminated. BOD detected by sensor not shown
Can be ended when the value of the first set value reaches the first set value. In this way, in the denitrification step, while aeration is performed while stirring is performed, the DO value in the biological treatment tank 51 can be prevented from increasing in the denitrification step. Accordingly, it is possible to prevent the denitrification performance in the denitrification step from being lowered.
【００２７】また、被処理水導入工程及び脱窒工程が開
始されてから第２の設定時間ｔ２が経過すると、脱窒工
程が終了され、硝化工程が開始される。なお、センサに
よって検出されたＢＯＤの値が第２の設定値になったと
きに、脱窒工程を終了することもできる。そして、硝化
工程においては、好気性の一般細菌によってＢＯＤが除
去されるとともに、亜硝酸化菌、硝酸化菌等の硝化菌に
よって硝化が行われる。該硝化菌は、脱窒工程後に混合
液中に残留したアンモニア及びその他の窒素成分を好気
性雰囲気下で硝化して、亜硝酸イオン、硝酸イオン等に
する。When the second set time t2 has elapsed since the start of the water introduction step and the denitrification step, the denitrification step is terminated and the nitrification step is started. When the value of the BOD detected by the sensor reaches the second set value, the denitrification step can be ended. In the nitrification step, BOD is removed by aerobic general bacteria, and nitrification is performed by nitrifying bacteria such as nitrifying bacteria and nitrifying bacteria. The nitrifying bacteria nitrify ammonia and other nitrogen components remaining in the mixed solution after the denitrification step in an aerobic atmosphere to form nitrite ions, nitrate ions, and the like.
【００２８】この場合、前記亜硝酸化菌による亜硝酸化
反応の反応式は次のとおりである。 ２ＮＨ4 + ＋３Ｏ2 →２ＮＯ2 - ＋２Ｈ2 Ｏ＋４Ｈ+ また、硝酸化菌による硝酸化反応の反応式は次のとおり
である。 ２ＮＯ2 - ＋Ｏ2 →２ＮＯ3 - なお、前記硝化工程においては、亜硝酸化反応及び硝酸
化反応に必要な酸素、空気等を混合液に供給するため
に、前記制御装置によってブロワ１５が駆動され、開閉
弁５９が開放されて生物処理用のばっ気が行われる。ま
た、混合液を硝化菌に適したｐＨ６．５〜８．５に保つ
ために、必要に応じてアルカリ剤が加えられる。In this case, the reaction formula of the nitrite reaction by the nitrite is as follows. 2NH 4 + + 3O 2 → 2NO 2 − + 2H 2 O + 4H + The reaction formula of the nitrification reaction by nitrifying bacteria is as follows. 2NO 2 − + O 2 → 2NO 3 − In the nitrification step, the blower 15 is driven by the control device in order to supply oxygen, air, and the like necessary for the nitrite reaction and the nitrate reaction to the mixture. Then, the on-off valve 59 is opened to perform aeration for biological treatment. In order to maintain the mixture at a pH of 6.5 to 8.5 suitable for nitrifying bacteria, an alkali agent is added as necessary.
【００２９】そして、生物処理槽５１内の混合液は、前
記膜分離装置２１によって膜分離が施されて処理水と活
性汚泥とに分離させられる。この場合、膜モジュールの
膜面を洗浄し、膜分離を効率的に行うために、硝化工程
の間、ブロワ２４が常時駆動され、洗浄用のばっ気が行
われる。また、サイクルＮ＋１における脱窒工程におい
てＤＯ値が大きくなるのを防止するために、硝化工程が
開始されてから第３の設定時間ｔ３が経過する前、すな
わち、硝化工程の最終部になると、生物処理用のばっ気
は終了される。なお、センサによって検出されたＮＯ3
- の量、又はＮＨ4 + がそれぞれ第３、第４の設定値に
なったときに、生物処理用のばっ気を終了することもで
きる。Then, the mixed solution in the biological treatment tank 51 is subjected to membrane separation by the membrane separation device 21 to be separated into treated water and activated sludge. In this case, in order to clean the membrane surface of the membrane module and efficiently perform membrane separation, the blower 24 is constantly driven during the nitrification process, and cleaning aeration is performed. Further, in order to prevent the DO value from increasing in the denitrification step in cycle N + 1, before the third set time t3 elapses from the start of the nitrification step, that is, at the final part of the nitrification step, The processing aeration is terminated. The NO 3 detected by the sensor
- the amount, or NH 4 +, respectively third, when it is the fourth set value, it is also possible to terminate the aeration for biological treatment.
【００３０】さらに、前記制御装置によって、ブロワ１
５及びブロワ２４の回転速度を独立に制御し、生物処理
槽５１内において脱窒反応に対応させてばっ気量を最適
な値にするとともに、膜分離装置２１において膜面に付
着した活性汚泥の量に対応させてばっ気量を最適な値に
することができる。したがって、硝化工程においては、
生物反応用のばっ気におけるばっ気量を制御するだけで
よく、洗浄用のばっ気を常時行って、膜分離を継続する
ことができる。その結果、ポンプ５８の吸引力を大きく
する必要がなくなるだけでなく、薬品による洗浄を行う
周期を長くすることができる。Further, the blower 1 is controlled by the control device.
5 and the blower 24 are independently controlled to adjust the aeration amount to an optimum value in response to the denitrification reaction in the biological treatment tank 51, and the activated sludge adhering to the membrane surface in the membrane separation device 21 is removed. The aeration amount can be set to an optimum value according to the amount. Therefore, in the nitrification process,
It is only necessary to control the amount of aeration in the aeration for biological reaction, and the aeration for washing is always performed, so that the membrane separation can be continued. As a result, it is not only unnecessary to increase the suction force of the pump 58, but also it is possible to lengthen the cleaning cycle with the chemical.
【００３１】ところで、前記硝化工程が行われている間
に、前記制御装置によってポンプ５８が駆動させられ、
生物処理槽５１内の混合液は、前記膜分離装置２１によ
って活性汚泥と処理水とに分離させられ、処理水はライ
ンＬ５を介して吸引されるようになっている。ところ
が、脱窒工程が終了した後も、混合液中にわずかな量の
ＢＯＤが残留しているので、硝化工程が開始されるのと
同時に処理水の吸引を開始すると、未分解のＢＯＤの一
部が処理水側にリークすることがある。Meanwhile, while the nitrification step is being performed, the pump 58 is driven by the control device,
The mixed liquid in the biological treatment tank 51 is separated into activated sludge and treated water by the membrane separation device 21, and the treated water is sucked through a line L5. However, even after the end of the denitrification step, since a small amount of BOD remains in the mixed solution, if the suction of the treated water is started at the same time as the start of the nitrification step, one of the undecomposed BOD will be removed. The part may leak to the treated water side.
【００３２】そこで、硝化工程が開始された後、前記Ｂ
ＯＤが完全に除去（酸化）されるまでの残留ＢＯＤ分解
時間をτとしたとき、該残留ＢＯＤ分解時間τに対応さ
せて設定された遅延時間Ｔ Ｔ＝α・τ α：定数（０．５以上の任意の数字） τ：残留ＢＯＤ分解時間（分析結果によって設定され
る。） だけポンプ５８を駆動するのを遅延させ、膜分離及び処
理水の引抜きの開始を遅延させるようにしている。この
場合、前記定数αは０．５〜２．０、好ましくは、１．
０〜２．０にされる。また、前記残留ＢＯＤ分解時間τ
は、例えば、週に１回程度の割合で処理水の水質を分析
し、分析結果に対応させて設定される。Therefore, after the nitrification step is started, the B
Assuming that the residual BOD decomposition time until OD is completely removed (oxidized) is τ, a delay time T T set corresponding to the residual BOD decomposition time τ = α · τα: constant (0.5 The above arbitrary numbers) τ: The driving of the pump 58 is delayed by the residual BOD decomposition time (set by the analysis result), and the start of membrane separation and the withdrawal of the treated water are delayed. In this case, the constant α is 0.5 to 2.0, preferably 1.
0 to 2.0. Further, the residual BOD decomposition time τ
Is set, for example, about once a week by analyzing the quality of the treated water and corresponding to the analysis result.
【００３３】また、ＢＯＤのオンラインモニタから自動
計算することも可能である。このように、遅延時間Ｔが
経過した後に膜分離及び処理水の引抜きが開始されるの
で、未分解のＢＯＤの一部が処理水側にリークすること
がなくなる。その結果、処理水の水質をその分向上させ
ることができ、例えば、ＢＯＤの含有量を３．５〔ｍｇ
／ｌ〕より小さくすることができる。It is also possible to calculate automatically from the online monitor of the BOD. As described above, since the membrane separation and the withdrawal of the treated water are started after the elapse of the delay time T, a part of the undecomposed BOD does not leak to the treated water side. As a result, the quality of the treated water can be improved accordingly, and for example, the content of BOD is 3.5 [mg]
/ L].
【００３４】そして、硝化工程が開始されてから第３の
設定時間ｔ３が経過すると、硝化工程が終了する。な
お、サイクル当たりの時間設定は、３分〜１日の周期、
好ましくは、３０分〜２時間の周期で行われる。本実施
の形態においては、被処理水の供給、生物処理用のばっ
気及び処理水の吸引をそれぞれ間欠的に行うようにして
いるので、ＢＯＤの除去、脱窒及び硝化を最適な条件で
行うことができるだけでなく、各被処理水導入工程、脱
窒工程及び硝化工程において未分解成分が残留すること
がなくなる。Then, when the third set time t3 has elapsed since the start of the nitrification step, the nitrification step ends. In addition, the time setting per cycle is a cycle of 3 minutes to 1 day,
Preferably, it is performed in a cycle of 30 minutes to 2 hours. In this embodiment, the supply of the water to be treated, the aeration for the biological treatment, and the suction of the treated water are performed intermittently, so that the removal of BOD, denitrification, and nitrification are performed under optimal conditions. In addition to this, undecomposed components do not remain in each of the water introduction steps, the denitrification step, and the nitrification step.
【００３５】次に、本発明の第２の実施の形態について
説明する。図４は本発明の第２の実施の形態における廃
水処理方法を示す図である。なお、第１の実施の形態と
同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与する
ことによってその説明を省略する。この場合、各サイク
ルにおいて被処理水導入工程及び脱窒工程が同時に開始
され、同時に終了される。Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a diagram showing a wastewater treatment method according to the second embodiment of the present invention. In addition, about what has the same structure as 1st Embodiment, the description is abbreviate | omitted by attaching the same code | symbol. In this case, in each cycle, the treatment water introduction step and the denitrification step are started and ended at the same time.
【００３６】したがって、被処理水導入工程及び脱窒工
程が終了するまで、被処理水の供給に伴って混合液中の
ＢＯＤが多くなる。そして、被処理水導入工程及び脱窒
工程が終了し、硝化工程が開始されると、前記ＢＯＤは
徐々に少なくなる。そして、ＢＯＤが完全に除去される
までの残留ＢＯＤ分解時間をτとしたとき、該残留ＢＯ
Ｄ分解時間τに基づいて遅延時間Ｔが設定される。Therefore, the BOD in the mixed solution increases with the supply of the water to be treated until the water introduction step and the denitrification step are completed. Then, when the treatment water introduction step and the denitrification step are completed and the nitrification step is started, the BOD gradually decreases. When the residual BOD decomposition time until the BOD is completely removed is τ, the residual BO
The delay time T is set based on the D decomposition time τ.
【００３７】[0037]
【実施例】図７は本発明の実施の形態における廃水処理
方法の処理結果を示す図である。ＢＯＤの値が１０００
〔ｍｇ／ｌ〕であり、全体の窒素量、すなわち、Ｔ−Ｎ
の値が１００〔ｍｇ／ｌ〕であり、ＮＨ4 −Ｎの値が８
５〔ｍｇ／ｌ〕である、窒素の含有量が調整された有機
性の被処理水、すなわち、調整原水を、水量を０．１
〔ｍ3 ／日〕としてラインＬ１（図１）を介して生物処
理槽５１に供給し、本発明の廃水処理方法によって処理
を行った。ここで、サイクル時間を１時間とし、遅延時
間Ｔを１０分とした（α＝１．０）。FIG. 7 is a diagram showing a treatment result of a wastewater treatment method according to an embodiment of the present invention. BOD value is 1000
[Mg / l], and the total amount of nitrogen, that is, TN
Is 100 [mg / l] and the value of NH 4 -N is 8
5 [mg / l] of organic treated water whose nitrogen content was adjusted, that is, adjusted raw water was adjusted to a water amount of 0.1
It was supplied to the biological treatment tank 51 through the line L1 (FIG. 1) as [m 3 / day], and treated by the wastewater treatment method of the present invention. Here, the cycle time was 1 hour, and the delay time T was 10 minutes (α = 1.0).
【００３８】その結果、処理水中のＢＯＤの値が３．５
〔ｍｇ／ｌ〕より小さくなり、ＢＯＤの除去率が９９．
６〔％〕以上になり、全体の窒素量が５〔ｍｇ／ｌ〕に
なり、ＮＨ4 −Ｎの値が２〔ｍｇ／ｌ〕になった。この
場合、全体の窒素の除去率は９５〔％〕である。そし
て、遅延時間Ｔを設定することなく、硝化工程が開始さ
れるのと同時に処理水の吸引を開始した比較例と比較す
ると、比較例における処理水中のＢＯＤの値は１２〔ｍ
ｇ／ｌ〕であり、ＢＯＤの除去率は９８．８〔％〕であ
り、全体の窒素量は６〔ｍｇ／ｌ〕であり、ＮＨ4 −Ｎ
の値は３〔ｍｇ／ｌ〕である。この場合、窒素の除去率
は９４〔％〕である。なお、ＢＯＤ除去率の点では大差
はないが、処理水質ＢＯＤ１０〔ｍｇ／ｌ〕以下を要求
されるケースも多いので、処理水質のこの差は決定的と
なる。例えば、処理水質を満足しない場合では、この後
段に高度処理が必要となり、設備が複雑になるとともに
高価になる。As a result, the value of BOD in the treated water was 3.5
[Mg / l] and the removal rate of BOD is 99.
6% or more, the total amount of nitrogen became 5 mg / l, and the value of NH 4 —N became 2 mg / l. In this case, the total nitrogen removal rate is 95%. Without setting the delay time T, the BOD value in the treated water in the comparative example was 12 [m
g / l], the BOD removal rate is 98.8 [%], the total amount of nitrogen is 6 [mg / l], and NH 4 -N
Is 3 [mg / l]. In this case, the nitrogen removal rate is 94 [%]. Although there is no significant difference in the BOD removal rate, the treated water quality BOD 10 [mg / l] or less is often required, so this difference in treated water quality is decisive. For example, if the quality of the treated water is not satisfied, advanced treatment is required at the subsequent stage, which makes the equipment complicated and expensive.
【００３９】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させ
ることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除す
るものではない。It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be variously modified based on the gist of the present invention, and they are not excluded from the scope of the present invention.
【００４０】[0040]
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、廃水処理方法においては、生物処理槽に被処理水
を供給する被処理水導入工程、前記生物処理槽において
嫌気性雰囲気下で脱窒を行う脱窒工程、及び前記生物処
理槽において好気性雰囲気下で硝化を行う硝化工程を周
期的に繰り返す廃水処理方法に適用される。As described above in detail, according to the present invention, in the wastewater treatment method, the treatment water introduction step of supplying the treatment water to the biological treatment tank, and the anaerobic atmosphere in the biological treatment tank. The method is applied to a wastewater treatment method that periodically repeats a denitrification step of denitrification in a biological treatment tank and a nitrification step of nitrification in an aerobic atmosphere in the biological treatment tank.
【００４１】そして、前記硝化工程が開始された後、Ｂ
ＯＤが完全に除去されるまでの時間に対応させて遅延時
間を設定し、前記硝化工程が開始されてから前記遅延時
間が経過した後に、前記生物処理槽に配設された膜分離
装置による膜分離を開始する。この場合、遅延時間が経
過した後に膜分離が開始されるので、未分解のＢＯＤの
一部が処理水側にリークすることがなくなる。その結
果、処理水の水質をその分向上させることができる。After the nitrification step is started, B
A delay time is set in accordance with the time until the OD is completely removed, and after the delay time has elapsed since the nitrification step was started, the membrane is separated by the membrane separation device provided in the biological treatment tank. Start separation. In this case, since the membrane separation is started after the elapse of the delay time, a part of the undecomposed BOD does not leak to the treated water side. As a result, the quality of the treated water can be improved accordingly.
【図１】本発明の第１の実施の形態における廃水処理装
置の概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram of a wastewater treatment apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図２】従来の廃水処理装置の概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram of a conventional wastewater treatment device.
【図３】本発明の第１の実施の形態における廃水処理方
法を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a wastewater treatment method according to the first embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第２の実施の形態における廃水処理方
法を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a wastewater treatment method according to a second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第１の実施の形態における他の廃水処
理装置の概念図である。FIG. 5 is a conceptual diagram of another wastewater treatment device according to the first embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第１の実施の形態における更に他の廃
水処理装置の概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram of still another wastewater treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention.
【図７】本発明の実施の形態における廃水処理方法の処
理結果を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a processing result of the wastewater treatment method according to the embodiment of the present invention.
２１ 膜分離装置 ５１ 生物処理槽 Ｔ 遅延時間 τ 残留ＢＯＤ分解時間 21 Membrane separation device 51 Biological treatment tank T Delay time τ Residual BOD decomposition time
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−84995（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C02F 3/34 101 C02F 3/12 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-8-84995 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C02F 3/34 101 C02F 3/12
Claims (2)
水導入工程、前記生物処理槽において嫌気性雰囲気下で
脱窒を行う脱窒工程、及び前記生物処理槽において好気
性雰囲気下で硝化を行う硝化工程を周期的に繰り返す廃
水処理方法において、 （ａ）前記硝化工程が開始された後、ＢＯＤが完全に除
去されるまでの時間に対応させて遅延時間を設定し、 （ｂ）前記硝化工程が開始されてから前記遅延時間が経
過した後に、前記生物処理槽に配設された膜分離装置に
よる膜分離を開始することを特徴とする廃水処理方法。1. A treatment water introducing step of supplying treatment water to a biological treatment tank, a denitrification step of performing denitrification in an anaerobic atmosphere in the biological treatment tank, and an aerobic atmosphere in the biological treatment tank. Abolition of periodically repeating nitrification process for nitrification
In the water treatment method, (a) the BOD is completely removed after the nitrification step is started.
To correspond to the time to be removed by by setting the delay time, (b) the after the delay time has elapsed from the nitrification step is started, membrane separation by membrane separation apparatus disposed in the biological treatment tank A wastewater treatment method characterized by starting the following.
ルが添加される請求項１に記載の廃水処理方法。2. The method according to claim 1, wherein the water to be treated is introduced in methanol.
The wastewater treatment method according to claim 1, wherein water is added .
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP30186697A JP3359851B2 (en) | 1997-11-04 | 1997-11-04 | Wastewater treatment method |
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|---|---|---|---|---|
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