JP4380140B2

JP4380140B2 - Aerobic treatment method and apparatus

Info

Publication number: JP4380140B2
Application number: JP2002308265A
Authority: JP
Inventors: 総介西村; 博之藤井; 忠高土居; 稔徳原
Original assignee: Kurita Water Industries Ltd; Nisshin Steel Co Ltd
Current assignee: Kurita Water Industries Ltd; Nippon Steel Nisshin Co Ltd
Priority date: 2002-10-23
Filing date: 2002-10-23
Publication date: 2009-12-09
Anticipated expiration: 2022-10-23
Also published as: JP2004141746A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、好気性生物汚泥の存在下に被処理液を生物処理し、汚泥を易生物分解性に改質処理して、改質処理液を生物処理工程へ導入し生物処理を行う好気性処理方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
有機性排液の好気性処理においては、微生物の良好な活動のためには、生物汚泥中にリンが含まれている必要がある。汚泥中に必要なリン含量を維持するために、通常の生物処理においては、被処理液（原水）に一定量のリンが含まれているか、それで不足の場合には、リン酸などの薬剤を注入する必要があった。このため被処理液がリン欠乏有機性排液である場合には、リン酸などの薬剤を注入するために、処理コストが高くなる。
【０００３】
一方、好気性生物汚泥の存在下に被処理液を生物処理し、汚泥を易生物分解性に改質処理して、改質処理液を生物処理工程へ導入し生物処理を行うことにより、生成する余剰汚泥量を減少させるか、あるいはゼロにする好気性処理方法が行われている。このような方法では、余剰汚泥中のリンが循環するため、被処理液がリン欠乏有機性排液である場合でも、少ないリン添加量で処理が可能とされている（例えば、特許文献１参照）。この方法では、汚泥の引き抜き量が少ないかゼロであるので、余剰汚泥引き抜きに伴う処理系からのリンの喪失量が少ないか、ゼロとなる。このため、特に余剰汚泥引き抜きゼロの場合には、処理水に含まれる低濃度のリンの流出分のみを補充すればよく、改質処理を行わない場合と比較して、わずかのリンの補給で済むとされている。
【０００４】
ところで、このようなリン補給の必要量を求めるため、汚泥改質工程を含む好気性処理系を実際に運転し、生物処理工程に流入するリンと、余剰汚泥引き抜きまたは処理水流出に伴って系外に流出するリンの収支を調査検討したところ、汚泥に固定されているリンは改質工程において改質処理液中に溶出し、この一部は想定されたとおり新たな汚泥の菌体として再合成されて固定されるが、残りの部分は処理水に流出し、この処理水に流出する分のリンの補給が不可欠であることが明らかとなった。
【０００５】
正常な汚泥に含有されるリンの、汚泥重量（ＶＳＳ重量）に対する割合は、０．５〜５％の範囲であり、この割合にリン含有率を維持するためには、被処理水中のリン濃度を０．３〜５ｍｇ／Ｌとする必要がある。改質工程において溶出するリン濃度の高い改質処理液を生物処理工程に導入すると、上記リン濃度の被処理液とすることができるが、このようなリン濃度の高い被処理液につき生物処理を行うと、リンの一部は新たな汚泥の菌体に固定されるが、残りの部分は高濃度のまま処理水に流出する。このような処理水は放流先水域の富栄養化防止の観点から、放流が許されない場合がある。また大量のリンの流出により生物処理工程におけるリン濃度が不足することになり、原水に十分なリンが含まれない場合は、リンを含む薬剤を注入する必要があり、運転コストが上昇するなどの問題点がある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平６−２５４５８３号
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、汚泥に含まれるリンを効率よく利用して好気性処理を行い、リンの添加量を少なくするとともに、余剰汚泥の発生量を少なくして、処理コストを低くし、処理水リン濃度も低くすることができる好気性処理方法および装置を得ることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は次の好気性処理方法および装置である。
（１）好気性生物汚泥の存在下にリン欠乏有機性排液の生物処理を行う生物処理工程と、
生物処理工程で生成する汚泥を易生物分解性に改質処理し、改質処理液を生物処理工程へ導入する改質工程と、
改質処理液および／または生物処理液中のリンを不溶化し、不溶化汚泥を生物処理工程へ送って生物処理工程中に保持させる不溶化工程と
を含む好気性処理方法。
（２）不溶化工程が不溶化剤を添加してリンを析出させる工程である（１）記載の方法。
（３）好気性生物汚泥の存在下にリン欠乏有機性排液の生物処理を行う生物処理装置と、
生物処理装置で生成する汚泥を易生物分解性に改質処理し、改質処理液を生物処理装置へ導入する改質装置と、
改質処理液中のリンを不溶化し、不溶化汚泥を生物処理装置へ送って生物処理装置に保持させる不溶化装置と
を含む好気性処理装置。
（４）不溶化装置が不溶化剤を添加してリンを析出させる装置である（３）記載の装置。
【０００９】
本発明において処理の対象となる被処理液は、好気性処理によって処理可能な被処理液であって、リンが含まれないか、あるいは少ないリン欠乏有機性排液が処理の対象となる。リン含有量が被処理液中のＢＯＤの１／１００倍以下または炭素の１／５０倍以下の有機性排液が特に好ましい。
【００１０】
本発明の好気性処理方法では、生物処理工程において好気性生物汚泥の存在下に被処理液であるリン欠乏有機性排液を好気的に生物処理し、生物処理工程で生成する汚泥を改質工程において易生物分解性に改質処理し、改質処理液を生物処理工程へ導入して生物処理する際、不溶化工程において改質処理液および／または生物処理液中のリンを不溶化し、不溶化汚泥を生物処理工程へ送って生物処理工程中に保持することにより、汚泥に含まれるリンを効率よく利用して好気性処理を行う。
【００１１】
本発明の好気性処理装置は、好気性生物汚泥の存在下に被処理液であるリン欠乏有機性排液の生物処理を行うように生物処理装置を構成し、汚泥を易生物分解性に改質処理し、改質処理液を生物処理装置へ導入するように改質装置を構成し、改質処理液中のリンを不溶化し、不溶化汚泥を生物処理装置へ送って生物処理装置に保持させるように不溶化装置を構成する。不溶化装置は、改質装置の改質処理液中のリンを不溶化して、不溶化汚泥を生物処理装置に導入するように構成する。
【００１２】
本発明における生物処理は、好気性生物汚泥の存在下に被処理液を好気性生物処理する方法である。このような好気性生物処理としては公知の方法が採用でき、例えば曝気槽および汚泥分離部を備えた生物処理装置を用いる好気性処理系において、有機性排液を曝気槽に導入し、返送汚泥および曝気槽内の活性汚泥と混合して曝気処理し、曝気槽の混合液を汚泥分離部に導いて固液分離し、分離汚泥の一部を曝気槽に返送する標準活性汚泥法、およびその種々の変法などが採用できる。
【００１３】
改質処理は生物処理工程で生成する汚泥を易生物分解性に改質する処理である。生物汚泥は生物処理工程で生成するため、多くの微生物を含み、生物学的には安定であり、さらに生物処理を行っても減量は困難である。改質処理はこのような生物汚泥を易生物分解性に改質し、微生物が分解できるようにする処理である。改質処理を行う汚泥の量は、生物処理工程で発生する余剰汚泥相当量とすると、改質処理液から新しい汚泥が生成して余剰汚泥の減量化ができないので、余剰汚泥発生量よりも多い量とするのが望ましく、余剰汚泥発生量の３倍の汚泥を改質処理すると、余剰汚泥発生量がゼロになるので好ましい。この場合、好気性処理系に保持された活性汚泥の１／２以下を引抜汚泥として改質処理すれば、好気性処理系の汚泥活性が維持される。改質処理を行う汚泥は生物処理工程から引抜いてもよいし、生物処理工程の後段に設けられる汚泥分離工程から引抜いてもよい。
【００１４】
汚泥の改質処理の方法としては、オゾン、過酸化水素等の酸化剤による酸化分解、酸溶解、アルカリ溶解、加熱分解、酸／アルカリ添加加熱分解、ボールミルなどの磨砕処理、パルス放電処理などがあげられる。これらの中ではオゾンによる酸化分解（以下、オゾン処理という）が好ましい。
【００１５】
オゾン処理は汚泥をオゾンと接触させることにより改質処理する方法であり、例えば汚泥にオゾン含有空気を接触させることにより改質処理できる。過酸化水素による酸化分解は汚泥を過酸化水素と接触させることにより改質処理する方法であり、例えば過酸化水素が存在する状態で汚泥を放置することにより改質処理できる。
【００１６】
オゾン処理は引抜汚泥をｐＨ３−５に調製してオゾンを注入するのが好ましい。引抜汚泥当りのオゾン注入率は０．０１ｍｇ−Ｏ₃／ｍｇ−ＳＳ以上、好ましくは０．０２ｍｇ−Ｏ₃／ｍｇ−ＳＳ以上とするのが望ましい。オゾン注入率の上限は制限されないが、コスト的な面から０．２ｇ−Ｏ₃／ｇ−ＳＳ以下、好ましくは０．１ｇ−Ｏ₃／ｇ−ＳＳ以下とするのが望ましい。このようなオゾン注入率でオゾン処理することにより、好気性微生物の細胞壁の糖鎖長が小さくなって生分解性が非常に向上する。
【００１７】
酸溶解は汚泥を酸と接触させることにより改質処理する方法であり、酸としては、例えば塩酸、硫酸などが使用できる。アルカリ溶解は汚泥をアルカリと接触させることによりする方法であり、アルカリとしては、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどが使用できる。加熱分解は汚泥を加熱して改質処理する方法である。磨砕処理は汚泥をボールミルなどにより破壊して改質処理する方法である。パルス放電処理は電極間でパルス放電を行い改質処理する方法である。これらの方法は組合せることができ、例えば酸／アルカリ添加加熱分解は酸溶解、アルカリ溶解および加熱分解を組合せて可溶化する方法である。
【００１８】
改質処理により汚泥は易生物分解性に改質されるとともに、汚泥中のリンは改質処理液中に溶出する。好気性生物処理工程で用いられる微生物は通性嫌気性菌であって、嫌気性下ではリンをエネルギーとして利用するため、体内に大量のリンを蓄えている。このため改質処理液中に溶出するリンは高濃度となる。改質処理液を生物処理工程へ導入して生物処理すると、溶出したリンの一部は改質処理液から生成する新たな汚泥の菌体として再合成されて固定されるが、残りの部分は高濃度で処理水中に残留する。
【００１９】
本発明では、不溶化工程において改質処理液および／または生物処理液中のリンを不溶化し、不溶化汚泥を生物処理工程へ送って生物処理工程中に保持させることにより、汚泥に含まれるリンを効率よく利用して好気性処理を行うことができる。生物処理工程ではリンはリン酸塩のような溶解性の状態でも、また不溶性の状態でも微生物による利用が可能である。このため改質処理液および／または生物処理液中のリンを不溶化して、不溶化汚泥を生物処理工程へ送って、生物処理工程の汚泥中に保持させることにより、汚泥の改質工程で溶出するリンを効果的に新たな汚泥に固定することができ、処理水のリン濃度を低下させるとともに、汚泥の栄養として補給されるリン含有薬剤（例えばリン酸）の使用量を少なくすることができる。
【００２０】
生物処理工程およびオゾンを用いた改質工程を含む好気性処理装置におけるリンの挙動を調査し、原水、栄養剤として注入されるリン薬剤、生物処理装置に存在する汚泥、改質処理された汚泥、処理水のそれぞれについて、溶解性のリン（主にリン酸態リン）と、固形物として存在するリンを分析してその収支を解析した結果、処理水に流出するリンが、主に改質工程で汚泥が改質される際に溶出する溶解性リンに由来することが明らかになった。また改質工程で溶出する溶解性リンは再び新たな汚泥の菌体に再合成されて固定されるが、改質処理する汚泥量が改質処理しない場合に発生すると想定される汚泥発生量より多い場合には、改質工程で溶出するリンの全てを新たな汚泥合成の栄養源として消費することができず、処理水に過剰のリンが流出することが明らかになった。処理水に流出するリンの形態はリン酸態リンが主体であるが、一部はリン脂質などの固形分の微細な懸濁物であり、後者は改質処理された汚泥が生物的に分解された残査または中間物であると推定される。
【００２１】
このため本発明では、液中に溶出したリンを不溶化工程において不溶化し、不溶化汚泥を生物処理工程へ送って生物処理工程中に保持させることにより、処理水にリンが流出することを防止する。不溶化の具体的な方法は、液中に溶出したリン酸態リンを不溶化剤の添加により固定して処理水へのリン酸態リンの流出を阻止し、固定されたリンを生物処理工程中に保持させることにより、生物汚泥に同化させる。不溶化工程は改質処理液および生物処理液のどちらか一方または両方に不溶化剤を添加して、リンを不溶化する。リンを不溶化した不溶化汚泥は、生物処理工程中に送って保持することにより、リンの流出を阻止した状態で、微生物の利用を促す。
【００２２】
溶解性リンを固定させる不溶化剤としては、カチオンとしてアルミニウム、カルシウム、二価鉄、三価鉄を含む薬剤などがあり、リン酸と結合して水に難溶性の析出物を形成させる薬剤ならば有効である。特に塩化第二鉄は工業的に比較的安価であり、析出したリン酸鉄は汚泥中の微生物との親和性が良く、汚泥菌体として同化することが容易であるので好ましい。
【００２３】
薬剤の注入点は、系内の溶解性リンを含む改質処理液および／または生物処理液であればよいが、特に生物処理槽に戻す以前に改質処理液（汚泥）に注入すれば、溶解性リン濃度が高い場所にリン不溶化剤を注入することになるので効率が良い。また生物処理液に不溶化剤を注入する場合は、生物処理槽を出た生物処理液に不溶化剤を注入してリン酸を析出させ、生成した析出物を沈殿槽などの固液分離手段で分離し、分離されたリンを含む汚泥を生物処理系に戻すことができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、好気性生物汚泥の存在下にリン欠乏有機性排液を好気的に生物処理し、生物処理工程で生成する汚泥を易生物分解性に改質処理し、改質処理液および／または生物処理液中のリンを不溶化し、不溶化汚泥を生物処理工程へ送って生物処理工程中に保持するようにしたので、汚泥に含まれるリンを効率よく利用して好気性処理を行い、リンの添加量を少なくするとともに、余剰汚泥の発生量を少なくして、処理コストを低くし、処理水リン濃度も低くすることができる好気性処理方法および装置を得ることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面により説明する。図１（ａ）および（ｂ）はそれぞれ別の実施形態の好気性処理装置を示すフロー図である。
【００２６】
図１（ａ）および（ｂ）において、１は曝気槽、２は固液分離槽で、これらは生物処理装置を構成している。３はｐＨ調整槽、４は改質槽で、これらは改質装置を構成している。５は不溶化槽であり、不溶化装置として設けられている。
【００２７】
図１（ａ）では、被処理液路１１が曝気槽１に連絡し、曝気槽１から連絡路１２が固液分離槽２に連絡している。固液分離槽２から処理液路１３が系外に、返送汚泥路１４が曝気槽１に連絡している。曝気槽１には送気路１５が連絡している。ｐＨ調整槽３には、曝気槽１から被改質汚泥路１６が連絡し、系外からｐＨ調整剤路１７が連絡している。改質槽４には、ｐＨ調整槽３から調整汚泥路１８が連絡し、系外からオゾンガス路１９が連絡している。不溶化槽５には、改質槽４から改質処理液路２１が連絡し、系外から中和剤路２２および不溶化剤路２３が連絡している。不溶化槽５から不溶化汚泥路２４が曝気槽１に連絡している。
【００２８】
図１（ａ）の好気性処理装置による好気性処理方法は、被処理液路１１から被処理液を曝気槽１に導入し、返送汚泥路１４から返送汚泥を導入し、送気路１５から空気を供給して、好気性生物汚泥の存在下に好気性生物処理を行い、被処理液中の有機物を分解する。曝気槽１の好気性処理液は連絡路１２から固液分離槽２に導入して固液分離し、分離液は処理液として処理液路１３から系外に排出し、分離した汚泥は返送汚泥路１４から曝気槽１に返送して好気性処理を継続する。
【００２９】
上記の処理中、曝気槽１内の生物汚泥の一部を被改質汚泥路１６からｐＨ調整槽３に引き抜き、ｐＨ調整剤路１７からｐＨ調整剤を供給してｐＨ３〜５に調整し、ｐＨ調整汚泥を調整汚泥路１８から改質槽４に導入する。改質槽４ではオゾンガス路１９からオゾン含有ガスを供給してオゾン処理を行って汚泥を易生物分解性に改質処理し、汚泥中のリンを溶出させる。
【００３０】
改質槽４の改質処理液は改質処理液路２１から不溶化槽５に導入し、中和剤路２２から中和剤および不溶化剤路２３から不溶化剤をそれぞれ供給して反応させ、改質処理液中のリンを不溶化し析出させる。リンが不溶化して析出した不溶化槽５の不溶化汚泥は、不溶化汚泥路２４から曝気槽１に供給して生物処理工程中に保持する。曝気槽１では、易生物分解性に改質された改質処理液中の有機物が生物分解されて、汚泥の減量化が行われる。このときリンは不溶化した状態で生物汚泥中に保持され、汚泥中の微生物により利用される。このため好気性処理液中のリン濃度は低く、処理液中に流出するリンの量は少ない。
【００３１】
図１（ｂ）では、不溶化槽５は曝気槽１と固液分離槽２の間に設けられており、曝気槽１から連絡路１２が不溶化槽５に連絡し、不溶化槽５から不溶化汚泥路２４が固液分離槽２に連絡している。そして固液分離槽２から曝気槽１に連絡する返送汚泥路１４から被改質汚泥路１６が分岐してｐＨ調整槽３に連絡し、改質槽４から改質処理液路２１が曝気槽１に連絡している。他の構成は図１（ａ）と同様である。
【００３２】
図１（ｂ）の好気性処理装置による好気性処理方法は、図１（ａ）の場合とほぼ同様に行われるが、曝気槽１の好気性処理液を連絡路１２から不溶化槽５に導入し、中和剤路２２から中和剤および不溶化剤路２３から不溶化剤をそれぞれ供給して反応させ、改質処理液中のリンを不溶化し析出させる。リンが不溶化して析出した不溶化槽５の不溶化汚泥は、不溶化汚泥路２４から固液分離槽２に導入して固液分離し、分離液は処理液として処理液路１３から系外に排出し、分離した汚泥は返送汚泥路１４から曝気槽１に返送して好気性処理を継続する。
【００３３】
このとき汚泥の一部を被改質汚泥路１６からｐＨ調整槽３に引き抜き、ｐＨ調整剤路１７からｐＨ調整剤を供給してｐＨ３〜５に調整し、ｐＨ調整汚泥を調整汚泥路１８から改質槽４に導入する。改質槽４ではオゾンガス路１９からオゾン含有ガスを供給してオゾン処理を行って汚泥を易生物分解性に改質処理し、汚泥中のリンを溶出させる。
【００３４】
改質槽４の改質処理液は改質処理液路２１から曝気槽１に導入して好気性処理を行うことにより、易生物分解性に改質された改質処理液中の有機物が生物分解されて、汚泥の減量化が行われる。改質処理により溶出したリンの一部は微生物により利用されて、新しく生成する汚泥中に固定され、過剰分は前述のように不溶化槽５において不溶化され、返送汚泥路１４から曝気槽１に返送して生物処理工程中に保持される。
【００３５】
【実施例】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００３６】
実施例１：
図１の（ａ）において、生物処理装置として、容量５００Ｌの曝気槽１および容量２４０Ｌの固液分離槽２からなる活性汚泥装置を用いる好気性処理装置により、被処理液として、液糖および魚肉エキスを主成分とする合成排水（原水ＢＯＤ濃度；400mg／L、処理流量；1250L／日、ＢＯＤ槽負荷；1．0g-BOD／L／日、リン酸濃度（0〜60日目）；2．0mg-P／L、リン酸濃度（61〜120日目）；0．5mg-P／L）を処理した。
【００３７】
試験開始時の汚泥ＭＬＳＳ濃度を５０００ｍｇ／Ｌとし、曝気槽１の汚泥１００〜１５０Ｌ／日をポンプで連続的に引き抜き、硫酸を加えてｐＨ３．０〜３．６に調整してから、改質槽４に導入して２０ｍｇ−ｏｚｏｎｅ／ｇ−ＭＬＳＳのオゾンと反応させ、不溶化槽５でＮａＯＨを加えてｐＨ６〜７に中和してから曝気槽に戻すことにより汚泥の減量化を行い、運転期間中の汚泥ＭＬＳＳ濃度を４５００〜５５００ｍｇ／Ｌの範囲に保った。余剰汚濁の引き抜きは、行わなかった。リンの不溶化は、不溶化槽５において、オゾン処理した改質処理液に対して１５ｍｇ−Ｆｅ／Ｌに相当する塩化第二鉄溶液を加えて行った。
【００３８】
比較例１：
実施例１と同様の装置で同様の排水処理を行い、塩化第二鉄の注入を行わない条件で、試験を行った。
【００３９】
比較例２：
実施例１と同様の装置で同様の排水処理を行い、試験後半の運転６１〜１２０日目の間のみ、塩化第二鉄の注入を行わない条件で、試験を行った。
【００４０】
実施例１および比較例１〜２の結果として、処理水の全リン濃度の推移を図２に示した。ここでは処理水リンの指標として、リン酸濃度ではなく、全リン濃度を採用した。これは一度汚泥に摂取されたリンが再溶出して処理水に流出する場合には、リン酸態以外の有機リンなどの形態をとる可能性があるためである。
【００４１】
比較例１では、原水リン酸濃度とほぼ同等の２ｍｇ−Ｐ／Ｌ程度のリンが処理水に流出した。運転６１日目からは流入水のリン濃度を０．５ｍｇ−Ｐ／Ｌに低減させたが、処理水リン濃度は０．５ｍｇ−Ｐ／Ｌまでは低下せず、処理水リン濃度が流入リン濃度を上回る状態がしばらく続いた。これは汚泥中に固定されていたリンが溶解し、処理水に流出したものと考えられる。
【００４２】
比較例２では、試験前半では処理水リン濃度が１ｍｇ−Ｐ／Ｌ程度であり、比較例１よりも低かった。これはリンが塩化第二鉄により、汚泥中に固定された効果と認められた。ところが運転後半に流入リン濃度を低下させ、同時に塩化第二鉄の注入を停止したところ、処理水リン濃度が流入リン濃度を大幅に上回る結果となった。これは汚泥中に固定されたリンが溶解して、処理水に流出した結果と考えられる。
【００４３】
一方、実施例１においては、運転前半の処理水リン濃度が１ｍｇ−Ｐ／Ｌ以下であり、比較例１よりも明らかに低かった。これは塩化第二鉄を注入した効果と認められた。運転後半に流入リン濃度を低減したところ、処理水リン濃度はさらに低下した。
【００４４】
実施例１および比較例１〜２の結果として、汚泥中のリン含有率の推移を図３に示し、汚泥の呼吸活性（ＯＵＲ）の推移を図４に示し、処理水ＴＯＣの推移を図５に示し、汚泥沈降性の推移を図６に示した。
【００４５】
比較例１では図３に示すように、運転前半では２％−Ｐ／ＶＳＳ程度のリン含有率であったが、運転後半に原水リンを低下させたところ、０．２％−Ｐ／ＶＳＳ程度に低下し、リン欠乏状態となった。このため図４〜６に示すように、呼吸活性の低下と、処理水水質の悪化と、汚泥沈降性の悪化（ＳＶＩの上昇）が起きた。
【００４６】
比較例２では図３に示すように、運転前半ではリン含有率が徐々に上昇して３．５％−Ｐ／ＶＳＳ程度になったが、運転後半に流入リン濃度を低下させたところリン含有率が０．２％−Ｐ／ＶＳＳ程度まで低下し、リン欠乏状態となった。このため図４〜６に示したように、呼吸活性の低下と、処理水水質の悪化と、汚泥沈降性の悪化（ＳＶＩの上昇）が起きた。
【００４７】
一方、実施例１においては図３に示すように、運転開始時２．０％であったリン含有率が４１日目までは徐々に上昇し、その後運転終了の１２０日目まで３．５％−Ｐ／ＶＳＳ程度で推移した。運転後半に原水リンを低下させても、この値は低下しなかった。呼吸活性、処理水水質、汚泥沈降性も図４〜６に示すように、運転期間を通じて良好な値に維持された。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）および（ｂ）はそれぞれ別の実施形態の好気性処理装置を示すフロー図である。
【図２】実施例１および比較例１〜２の結果として、処理水の全リン濃度の推移を示すグラフである。
【図３】実施例１および比較例１〜２の結果として、汚泥中のリン含有率の推移を示すグラフである。
【図４】実施例１および比較例１〜２の結果として、汚泥の呼吸活性（ＯＵＲ）の推移を示すグラフである。
【図５】実施例１および比較例１〜２の結果として、処理水ＴＯＣの推移を示すグラフである。
【図６】実施例１および比較例１〜２の結果として、汚泥沈降性の推移を示すグラフである。
【符号の説明】
１曝気槽
２固液分離槽
３ｐＨ調整槽
４改質槽
５不溶化槽
１１被処理液路
１２連絡路
１３処理液路
１４返送汚泥路
１５送気路
１６被改質汚泥路
１７ｐＨ調整剤路
１８調整汚泥路
１９オゾンガス路
２１改質処理液路
２２中和剤路
２３不溶化剤路
２４不溶化汚泥路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides an aerobic treatment in which a liquid to be treated is biologically treated in the presence of aerobic biological sludge, the sludge is modified to be easily biodegradable, and the modified treatment liquid is introduced into a biological treatment process for biological treatment. The present invention relates to a processing method and apparatus.
[0002]
[Prior art]
In the aerobic treatment of organic drainage, it is necessary for biological sludge to contain phosphorus for the good activity of microorganisms. In order to maintain the necessary phosphorus content in the sludge, in normal biological treatment, if a certain amount of phosphorus is contained in the liquid to be treated (raw water) or if it is insufficient, a chemical such as phosphoric acid is added. There was a need to inject. For this reason, when the liquid to be treated is a phosphorus-deficient organic drainage, a chemical such as phosphoric acid is injected to increase the processing cost.
[0003]
On the other hand, it is produced by biologically treating the liquid to be treated in the presence of aerobic biological sludge, modifying the sludge to be easily biodegradable, introducing the modified treatment liquid into the biological treatment process, and performing biological treatment. An aerobic treatment method that reduces or eliminates excess sludge is performed. In such a method, since the phosphorus in the excess sludge circulates, even when the liquid to be treated is a phosphorus-deficient organic waste liquid, the treatment can be performed with a small amount of phosphorus added (see, for example, Patent Document 1). ). In this method, since the amount of sludge withdrawn is small or zero, the amount of loss of phosphorus from the treatment system accompanying surplus sludge withdraw is small or zero. For this reason, especially when excess sludge extraction is zero, only the low-concentration phosphorus spillage contained in the treated water needs to be replenished. It is supposed to be finished.
[0004]
By the way, in order to obtain the necessary amount of such phosphorus replenishment, the aerobic treatment system including the sludge reforming process is actually operated, and the system that accompanies the phosphorus flowing into the biological treatment process and the excess sludge extraction or treated water outflow. As a result of investigating and investigating the balance of phosphorus flowing out, phosphorus fixed to the sludge elutes in the reforming solution in the reforming process, and a part of this is re-established as new sludge cells. It was synthesized and fixed, but the remaining part flowed into the treated water, and it became clear that it was indispensable to supply phosphorus to the treated water.
[0005]
The ratio of phosphorus contained in normal sludge to the sludge weight (VSS weight) is in the range of 0.5 to 5%. To maintain the phosphorus content at this ratio, the phosphorus concentration in the water to be treated Must be 0.3-5 mg / L. When a modified treatment solution having a high phosphorus concentration that is eluted in the modification step is introduced into the biological treatment step, the treatment solution with the above phosphorus concentration can be obtained. If done, a part of the phosphorus is fixed to the new sludge cells, but the remaining part flows out into the treated water with a high concentration. Such treated water may not be allowed to be discharged from the viewpoint of preventing eutrophication of the discharged water area. In addition, the phosphorus concentration in the biological treatment process becomes insufficient due to a large amount of phosphorus spillage, and if the raw water does not contain enough phosphorus, it is necessary to inject a chemical containing phosphorus, which increases operating costs. There is a problem.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-6-254583 [0007]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to perform aerobic treatment by efficiently using phosphorus contained in sludge, reduce the amount of phosphorus added, reduce the amount of excess sludge generated, reduce the treatment cost, and treat water To obtain an aerobic treatment method and apparatus capable of reducing the phosphorus concentration.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is the following aerobic treatment method and apparatus.
(1) a biological treatment process for performing biological treatment of phosphorus-deficient organic effluent in the presence of aerobic biological sludge;
A reforming process in which the sludge generated in the biological treatment process is modified to be easily biodegradable, and the modified treatment liquid is introduced into the biological treatment process;
An aerobic treatment method comprising: insolubilizing phosphorus in the reforming treatment liquid and / or biological treatment liquid, and sending the insolubilized sludge to the biological treatment process and retaining it in the biological treatment process.
(2) insolubilized step is a step for precipitating phosphorus by adding insolubilizing agent (1) Symbol placement methods.
(3) a biological treatment apparatus for performing biological treatment of phosphorus-deficient organic effluent in the presence of aerobic biological sludge;
A reformer that reforms sludge produced in a biological treatment device into an easily biodegradable process and introduces a modified treatment liquid into the biological treatment device;
An aerobic treatment apparatus comprising: an insolubilization apparatus that insolubilizes phosphorus in the reforming treatment liquid and sends the insolubilized sludge to the biological treatment apparatus and causes the biological treatment apparatus to hold it.
(4) insoluble device is a device for precipitating phosphorus by adding insolubilizing agent (3) Apparatus according.
[0009]
Liquid to be treated to be processed in the present invention is a liquid to be treated which can be processed by the aerobic treatment, that Do subject to or does not contain Li down, or less phosphorus deficiency organic drainage treatment . Organic drainage having a phosphorus content of 1/100 or less of BOD in the liquid to be treated or 1/50 or less of carbon is particularly preferred.
[0010]
In the aerobic treatment method of the present invention , the phosphorus-deficient organic waste liquid that is the liquid to be treated is aerobically biologically treated in the presence of aerobic biological sludge in the biological treatment process, and the sludge generated in the biological treatment process is modified. In the insolubilization process, the phosphorus in the modification treatment liquid and / or the biological treatment liquid is insolubilized in the insolubilization process when the modification treatment is easily biodegradable in the quality process and the modification treatment liquid is introduced into the biological treatment process for biological treatment By sending the insolubilized sludge to the biological treatment step and holding it in the biological treatment step, aerobic treatment is performed by efficiently using phosphorus contained in the sludge.
[0011]
The aerobic treatment apparatus of the present invention comprises a biological treatment apparatus configured to perform biological treatment of a phosphorus-deficient organic effluent, which is a liquid to be treated, in the presence of aerobic biological sludge, and the sludge is modified to be easily biodegradable. The reformer is configured so that the reforming solution is introduced into the biological treatment device, the phosphorus in the reforming treatment solution is insolubilized, and the insolubilized sludge is sent to the biological treatment device and held in the biological treatment device. Thus, the insolubilizer is configured. Insolubilized device is to insolubilize the phosphorus modification treatment solution of the reformer, you configured to introduce insoluble sludge biological treatment device.
[0012]
The biological treatment in the present invention is a method for treating an aerobic biological treatment liquid in the presence of aerobic biological sludge. As such aerobic biological treatment, a known method can be adopted. For example, in an aerobic treatment system using a biological treatment apparatus equipped with an aeration tank and a sludge separation unit, organic waste liquid is introduced into the aeration tank, and returned sludge is used. And the activated sludge mixed in the activated sludge in the aeration tank, the mixed liquid in the aerated tank is guided to the sludge separation section to solid-liquid separation, and part of the separated sludge is returned to the aerated tank, and its Various modifications can be adopted.
[0013]
The reforming process is a process for modifying the sludge generated in the biological treatment process to be easily biodegradable. Biological sludge is produced in a biological treatment process, and thus contains many microorganisms, is biologically stable, and is difficult to reduce even if biological treatment is performed. The reforming treatment is a treatment that modifies such biological sludge so as to be easily biodegradable so that microorganisms can be decomposed. If the amount of sludge to be reformed is equivalent to the amount of surplus sludge generated in the biological treatment process, new sludge is generated from the reforming solution and the amount of surplus sludge cannot be reduced. It is desirable that the amount of sludge is three times the amount of surplus sludge generated, so that the amount of surplus sludge generated becomes zero. In this case, the sludge activity of the aerobic treatment system can be maintained by modifying the activated sludge held in the aerobic treatment system to ½ or less as the extracted sludge. The sludge to be reformed may be extracted from the biological treatment process, or may be extracted from the sludge separation process provided at the subsequent stage of the biological treatment process.
[0014]
Sludge reforming methods include oxidative decomposition with oxidizing agents such as ozone and hydrogen peroxide, acid dissolution, alkali dissolution, heat decomposition, acid / alkali addition heat decomposition, ball mill and other grinding treatment, pulse discharge treatment, etc. Can be given. Among these, oxidative decomposition with ozone (hereinafter referred to as ozone treatment) is preferable.
[0015]
The ozone treatment is a method of reforming by bringing sludge into contact with ozone. For example, the treatment can be carried out by bringing ozone-containing air into contact with sludge. Oxidative decomposition with hydrogen peroxide is a method of modifying sludge by bringing it into contact with hydrogen peroxide. For example, it can be reformed by leaving the sludge in the presence of hydrogen peroxide.
[0016]
In the ozone treatment, it is preferable to prepare the extracted sludge to pH 3-5 and inject ozone. The ozone injection rate per drawn sludge is 0.01 mg-O ₃ / mg-SS or more, preferably 0.02 mg-O ₃ / mg-SS or more. The upper limit of the ozone injection rate is not limited, but is 0.2 g-O ₃ / g-SS or less, preferably 0.1 g-O ₃ / g-SS or less from the viewpoint of cost. By performing ozone treatment at such an ozone injection rate, the sugar chain length of the cell wall of the aerobic microorganism is reduced and the biodegradability is greatly improved.
[0017]
Acid dissolution is a method for modifying sludge by bringing it into contact with an acid. Examples of the acid include hydrochloric acid and sulfuric acid. The alkali dissolution is a method in which sludge is brought into contact with an alkali. Examples of the alkali include sodium hydroxide and potassium hydroxide. Thermal decomposition is a method of heating and modifying sludge. The grinding treatment is a method for modifying sludge by breaking it with a ball mill or the like. The pulse discharge process is a method of performing a reforming process by performing pulse discharge between electrodes. These methods can be combined. For example, acid / alkali addition thermal decomposition is a method of solubilizing by combining acid dissolution, alkali dissolution and thermal decomposition.
[0018]
The sludge is easily biodegradable by the reforming treatment, and phosphorus in the sludge is eluted in the reforming treatment liquid. Microorganisms used in the aerobic biological treatment process are facultative anaerobic bacteria. Under anaerobic conditions, phosphorus is used as energy, and thus a large amount of phosphorus is stored in the body. For this reason, the phosphorus which elutes in a modification process liquid becomes high concentration. When the modified treatment liquid is introduced into the biological treatment process and biologically treated, part of the eluted phosphorus is re-synthesized and fixed as new sludge cells produced from the modified treatment liquid, but the remaining part is Remains in treated water at high concentration.
[0019]
In the present invention, phosphorus in the sludge is efficiently insolubilized by insolubilizing phosphorus in the reforming treatment liquid and / or biological treatment liquid, and sending the insolubilized sludge to the biological treatment process and retaining it in the biological treatment process. Aerobic treatment can be performed by utilizing it frequently. In the biological treatment process, phosphorus can be used by microorganisms in a soluble state such as phosphate and in an insoluble state. For this reason, the phosphorus in the reforming treatment liquid and / or the biological treatment liquid is insolubilized, and the insolubilized sludge is sent to the biological treatment process and retained in the sludge of the biological treatment process, so that it elutes in the sludge reforming process. Phosphorus can be effectively fixed to new sludge, and while reducing the phosphorus concentration of treated water, the amount of phosphorus-containing chemicals (for example, phosphoric acid) replenished as nutrients for sludge can be reduced.
[0020]
Investigate the behavior of phosphorus in aerobic treatment equipment including biological treatment processes and reforming processes using ozone, raw water, phosphorus chemicals injected as nutrients, sludge present in biological treatment equipment, sludge that has undergone modification treatment As a result of analyzing soluble phosphorus (mainly phosphorous phosphorus) and phosphorus present as solid matter for each treated water, the phosphorus that flows into the treated water is mainly modified It became clear that it originated from the soluble phosphorus which elutes when sludge is modified in the process. In addition, soluble phosphorus eluted in the reforming process is re-synthesized and fixed again in new sludge cells, but the amount of sludge expected to be generated when the amount of sludge to be reformed is not modified In many cases, it became clear that all of the phosphorus eluted in the reforming process could not be consumed as a new nutrient source for the synthesis of sludge, and excess phosphorus flowed into the treated water. The form of phosphorus that flows into the treated water is mainly phosphorous phosphorus, but some are fine suspensions of solids such as phospholipids, the latter being biologically decomposed by the modified sludge Presumed to be a residual or intermediate.
[0021]
Therefore, in the present invention, phosphorus eluted in the liquid is insolubilized in the insolubilization step, and the insolubilized sludge is sent to the biological treatment step and retained in the biological treatment step, thereby preventing phosphorus from flowing out into the treated water. A specific method of insolubilization is to fix phosphate phosphorus eluted in the solution by adding an insolubilizing agent to prevent outflow of phosphate phosphorus into the treated water, and to fix the fixed phosphorus during the biological treatment process. By holding it, it is assimilated into biological sludge. In the insolubilization process, an insolubilizing agent is added to one or both of the reforming treatment liquid and the biological treatment liquid to insolubilize phosphorus. The insolubilized sludge in which phosphorus is insolubilized is sent and held during the biological treatment process to promote the use of microorganisms in a state where phosphorus outflow is prevented.
[0022]
Examples of insolubilizers that fix soluble phosphorus include drugs containing aluminum, calcium, divalent iron, and trivalent iron as cations. If they are drugs that bind to phosphoric acid to form poorly soluble precipitates in water, It is valid. In particular, ferric chloride is industrially relatively inexpensive, and precipitated iron phosphate is preferable because it has good affinity with microorganisms in sludge and can be assimilated as sludge cells.
[0023]
The injection point of the drug may be a modified treatment liquid and / or biological treatment liquid containing soluble phosphorus in the system, but if it is injected into the modified treatment liquid (sludge) before returning to the biological treatment tank, Since the phosphorus insolubilizing agent is injected into a place where the soluble phosphorus concentration is high, the efficiency is high. In addition, when an insolubilizing agent is injected into the biological treatment liquid, the insolubilizing agent is injected into the biological treatment liquid exiting the biological treatment tank to precipitate phosphoric acid, and the generated precipitate is separated by solid-liquid separation means such as a precipitation tank. In addition, the separated sludge containing phosphorus can be returned to the biological treatment system.
[0024]
【The invention's effect】
According to the present invention, a phosphorus-deficient organic effluent is aerobically biologically treated in the presence of aerobic biological sludge, and sludge produced in the biological treatment process is modified to be readily biodegradable, Since phosphorus in the liquid and / or biological treatment liquid is insolubilized and the insolubilized sludge is sent to the biological treatment process and retained in the biological treatment process, aerobic treatment is efficiently performed by using phosphorus contained in the sludge. It is possible to obtain an aerobic treatment method and apparatus capable of reducing the amount of phosphorus added, reducing the amount of excess sludge generated, reducing the treatment cost, and reducing the concentration of treated water phosphorus.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIGS. 1A and 1B are flowcharts showing an aerobic processing apparatus according to another embodiment.
[0026]
1 (a) and 1 (b), 1 is an aeration tank, 2 is a solid-liquid separation tank, and these constitute a biological treatment apparatus. 3 is a pH adjusting tank, 4 is a reforming tank, and these constitute a reforming apparatus. Reference numeral 5 denotes an insolubilizing tank, which is provided as an insolubilizing apparatus.
[0027]
In FIG. 1 (a), the liquid path 11 to be treated communicates with the aeration tank 1, and the communication path 12 communicates with the solid-liquid separation tank 2 from the aeration tank 1. From the solid-liquid separation tank 2, the treatment liquid path 13 communicates with the outside of the system, and the return sludge path 14 communicates with the aeration tank 1. An air supply path 15 communicates with the aeration tank 1. The reformed sludge path 16 communicates with the pH adjustment tank 3 from the aeration tank 1 and the pH adjuster path 17 communicates from outside the system. The reforming tank 4 communicates with the adjusted sludge path 18 from the pH adjusting tank 3 and the ozone gas path 19 from outside the system. The insolubilization tank 5 communicates with the reforming treatment liquid path 21 from the reforming tank 4 and the neutralizing agent path 22 and the insolubilizing agent path 23 from outside the system. An insolubilized sludge passage 24 communicates with the aeration tank 1 from the insolubilizing tank 5.
[0028]
The aerobic treatment method by the aerobic treatment apparatus of FIG. 1A introduces the liquid to be treated into the aeration tank 1 from the liquid passage 11 to be treated, introduces the return sludge from the return sludge path 14, and Air is supplied to perform aerobic biological treatment in the presence of aerobic biological sludge to decompose organic substances in the liquid to be treated. The aerobic treatment liquid in the aeration tank 1 is introduced into the solid-liquid separation tank 2 from the communication path 12 and separated into solid and liquid, and the separation liquid is discharged out of the system from the treatment liquid path 13 as the treatment liquid, and the separated sludge is returned to the sludge. It returns to the aeration tank 1 from the path | route 14, and continues an aerobic process.
[0029]
During the above treatment, a part of the biological sludge in the aeration tank 1 is extracted from the reformed sludge path 16 to the pH adjustment tank 3, and the pH adjuster is supplied from the pH adjuster path 17 to adjust to pH 3-5. The pH-adjusted sludge is introduced from the adjusted sludge path 18 into the reforming tank 4. In the reforming tank 4, ozone-containing gas is supplied from the ozone gas passage 19 and ozone treatment is performed to reform the sludge to be easily biodegradable, and phosphorus in the sludge is eluted.
[0030]
The reforming treatment liquid in the reforming tank 4 is introduced into the insolubilizing tank 5 from the reforming process liquid passage 21, and the neutralizing agent passage 22 is supplied with the neutralizing agent and the insolubilizing agent passage 23 is supplied with the insolubilizing agent. The phosphorus in the quality treatment solution is insolubilized and precipitated. The insolubilized sludge in the insolubilizing tank 5 in which phosphorus is insolubilized and deposited is supplied from the insolubilized sludge passage 24 to the aeration tank 1 and held during the biological treatment process. In the aeration tank 1, organic substances in the reforming treatment liquid that has been modified to be readily biodegradable are biodegraded, and sludge is reduced. At this time, phosphorus is retained in the biological sludge in an insolubilized state and used by microorganisms in the sludge. For this reason, the phosphorus concentration in the aerobic processing liquid is low, and the amount of phosphorus flowing out into the processing liquid is small.
[0031]
In FIG. 1 (b), the insolubilization tank 5 is provided between the aeration tank 1 and the solid-liquid separation tank 2, and the communication path 12 communicates with the insolubilization tank 5 from the aeration tank 1, and the insolubilization sludge path from the insolubilization tank 5. 24 communicates with the solid-liquid separation tank 2. And the to-be-reformed sludge path 16 branches from the return sludge path 14 connected to the aeration tank 1 from the solid-liquid separation tank 2 and communicates with the pH adjustment tank 3, and the reforming treatment liquid path 21 from the reforming tank 4 to the aeration tank. Contact 1 Other configurations are the same as those in FIG.
[0032]
The aerobic treatment method by the aerobic treatment apparatus in FIG. 1B is performed in substantially the same manner as in FIG. 1A, but the aerobic treatment liquid in the aeration tank 1 is introduced into the insolubilization tank 5 from the communication path 12. Then, a neutralizing agent is supplied from the neutralizing agent passage 22 and an insolubilizing agent is supplied from the insolubilizing agent passage 23 to react with each other to insolubilize and precipitate phosphorus in the reforming treatment liquid. Insolubilization sludge insolubilization tank 5 with phosphorus precipitated insolubilized, separated solid-liquid fraction is introduced from the insoluble sludge passage 24 to the solid-liquid separation tank 2, separated liquid is discharged from the treatment liquid passage 13 as the processing liquid to the outside of the system The separated sludge is returned from the return sludge passage 14 to the aeration tank 1 to continue the aerobic treatment.
[0033]
At this time, a part of the sludge is withdrawn from the reformed sludge passage 16 to the pH adjusting tank 3, the pH adjusting agent is supplied from the pH adjusting agent passage 17 to adjust the pH to 3 to 5, and the pH adjusted sludge is supplied from the adjusted sludge passage 18. Introduce into the reforming tank 4. In the reforming tank 4, ozone-containing gas is supplied from the ozone gas passage 19 and ozone treatment is performed to reform the sludge to be easily biodegradable, and phosphorus in the sludge is eluted.
[0034]
The reforming treatment liquid in the reforming tank 4 is introduced into the aeration tank 1 from the reforming treatment liquid passage 21 and subjected to aerobic treatment, whereby organic substances in the reforming treatment liquid modified to be easily biodegradable are biological. It is decomposed and sludge is reduced. Part of the phosphorus eluted by the reforming process is utilized by microorganisms and fixed in newly generated sludge, and the excess is insolubilized in the insolubilization tank 5 as described above, and returned to the aeration tank 1 from the return sludge path 14. And retained during the biological treatment process.
[0035]
【Example】
Examples of the present invention will be described below.
[0036]
Example 1:
In FIG. 1 (a), liquid sugar and fish meat as treatment liquids by an aerobic treatment apparatus using an activated sludge apparatus comprising a 500L aeration tank 1 and a 240L solid-liquid separation tank 2 as biological treatment apparatuses. Synthetic wastewater mainly composed of extract (raw water BOD concentration: 400 mg / L, treatment flow rate: 1250 L / day, BOD tank load; 1.0 g-BOD / L / day, phosphoric acid concentration (0 to 60 days); 2 0 mg-P / L, phosphoric acid concentration (61-120 days); 0.5 mg-P / L).
[0037]
Sludge MLSS concentration at the start of the test is set to 5000 mg / L, 100 to 150 L / day of sludge in the aeration tank 1 is continuously drawn out by a pump, and sulfuric acid is added to adjust the pH to 3.0 to 3.6, followed by reforming. Introduce into tank 4 and react with ozone of 20 mg-zone / g-MLSS, add NaOH in insolubilizing tank 5 to neutralize to pH 6-7 and then return to aeration tank to reduce sludge and operate The sludge MLSS concentration during the period was kept in the range of 4500-5500 mg / L. The excess pollution was not extracted. Phosphorus insolubilization was performed in the insolubilization tank 5 by adding a ferric chloride solution corresponding to 15 mg-Fe / L to the modified ozone-treated solution.
[0038]
Comparative Example 1:
The same waste water treatment was performed in the same apparatus as in Example 1, and the test was performed under the condition that ferric chloride was not injected.
[0039]
Comparative Example 2:
The same waste water treatment was carried out with the same apparatus as in Example 1, and the test was conducted under the condition that ferric chloride was not injected only during the 61st to 120th days of operation in the latter half of the test.
[0040]
As a result of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, the transition of the total phosphorus concentration of the treated water is shown in FIG. Here, not the phosphoric acid concentration but the total phosphorus concentration was adopted as an index of the treated water phosphorus. This is because if phosphorus once taken into sludge is re-eluted and flows out into the treated water, it may take the form of organic phosphorus other than phosphate.
[0041]
In Comparative Example 1, about 2 mg-P / L of phosphorus, which was almost equivalent to the raw water phosphoric acid concentration, flowed into the treated water. From the 61st day of operation, the inflow water phosphorus concentration was reduced to 0.5 mg-P / L, but the treated water phosphorus concentration was not reduced to 0.5 mg-P / L, and the treated water phosphorus concentration was reduced to inflow phosphorus. The state where the concentration was exceeded continued for a while. This is considered to be because phosphorus that had been fixed in the sludge dissolved and flowed into the treated water.
[0042]
In Comparative Example 2, the treated water phosphorus concentration was about 1 mg-P / L in the first half of the test, which was lower than Comparative Example 1. This was recognized as an effect that phosphorus was fixed in the sludge by ferric chloride. However, when the inflow phosphorus concentration was lowered in the latter half of the operation and the injection of ferric chloride was stopped at the same time, the treated water phosphorus concentration greatly exceeded the inflow phosphorus concentration. This is thought to be the result of the phosphorus fixed in the sludge being dissolved and flowing into the treated water.
[0043]
On the other hand, in Example 1, the treated water phosphorus concentration in the first half of the operation was 1 mg-P / L or less, which was clearly lower than that of Comparative Example 1. This was recognized as an effect of injecting ferric chloride. When the inflow phosphorus concentration was reduced in the second half of the operation, the treated water phosphorus concentration further decreased.
[0044]
As a result of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2, the transition of the phosphorus content in the sludge is shown in FIG. 3, the transition of the respiratory activity (OUR) of the sludge is shown in FIG. 4, and the transition of the treated water TOC is shown in FIG. The change in sludge settling is shown in FIG.
[0045]
In Comparative Example 1, as shown in FIG. 3, the phosphorus content was about 2% -P / VSS in the first half of the operation, but when raw water phosphorus was lowered in the second half of the operation, it was about 0.2% -P / VSS. Decreased to a phosphorus deficient state. For this reason, as shown to FIGS. 4-6, the fall of respiratory activity, the deterioration of the quality of treated water, and the deterioration of sludge sedimentation (rise of SVI) occurred.
[0046]
In Comparative Example 2, as shown in FIG. 3, in the first half of the operation, the phosphorus content gradually increased to about 3.5% -P / VSS. The rate decreased to about 0.2% -P / VSS and became a phosphorus-deficient state. For this reason, as shown in FIGS. 4 to 6, a decrease in respiratory activity, a deterioration in the quality of treated water, and a deterioration in sludge sedimentation (an increase in SVI) occurred.
[0047]
On the other hand, in Example 1, as shown in FIG. 3, the phosphorus content that was 2.0% at the start of operation gradually increases until the 41st day, and then 3.5% until the 120th day after the end of the operation. -P / VSS remained unchanged. Even if the raw water phosphorus was reduced in the second half of the operation, this value did not decrease. Respiratory activity, treated water quality, and sludge sedimentation were also maintained at good values throughout the operation period, as shown in FIGS.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are flowcharts showing an aerobic treatment apparatus according to another embodiment, respectively.
FIG. 2 is a graph showing the transition of the total phosphorus concentration of treated water as a result of Example 1 and Comparative Examples 1-2.
FIG. 3 is a graph showing the transition of phosphorus content in sludge as a result of Example 1 and Comparative Examples 1-2.
FIG. 4 is a graph showing changes in the respiratory activity (OUR) of sludge as a result of Example 1 and Comparative Examples 1-2.
FIG. 5 is a graph showing the transition of treated water TOC as a result of Example 1 and Comparative Examples 1-2.
6 is a graph showing the transition of sludge settling as a result of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Aeration tank 2 Solid-liquid separation tank 3 pH adjustment tank 4 Reformation tank 5 Insolubilization tank 11 Processed liquid path 12 Connection path 13 Processed liquid path 14 Return sludge path 15 Air supply path 16 Reformed sludge path 17 pH adjuster path 18 Adjusted sludge path 19 Ozone gas path 21 Reformation treatment liquid path 22 Neutralizer path 23 Insolubilizer path 24 Insolubilized sludge path

Claims

A biological treatment process for biological treatment of phosphorus-deficient organic effluent in the presence of aerobic biological sludge;
A reforming process in which the sludge generated in the biological treatment process is modified to be easily biodegradable, and the modified treatment liquid is introduced into the biological treatment process;
An aerobic treatment method comprising: insolubilizing phosphorus in the reforming treatment liquid and / or biological treatment liquid, and sending the insolubilized sludge to the biological treatment process and retaining it in the biological treatment process.

The method of claim 1 Symbol placement insolubilization step is a step for precipitating phosphorus by adding insolubilizing agent.

A biological treatment device for biological treatment of phosphorus-deficient organic effluent in the presence of aerobic biological sludge;
A reformer that reforms sludge produced in a biological treatment device into an easily biodegradable process and introduces a modified treatment liquid into the biological treatment device;
An aerobic treatment apparatus comprising: an insolubilization apparatus that insolubilizes phosphorus in the reforming treatment liquid and sends the insolubilized sludge to the biological treatment apparatus and causes the biological treatment apparatus to hold it.

The apparatus according to claim 3, wherein the insolubilizing apparatus is an apparatus for adding phosphorus to precipitate an insolubilizing agent.