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JPS6251677B2 - - Google Patents
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JPS6251677B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6251677B2
JPS6251677B2 JP13839078A JP13839078A JPS6251677B2 JP S6251677 B2 JPS6251677 B2 JP S6251677B2 JP 13839078 A JP13839078 A JP 13839078A JP 13839078 A JP13839078 A JP 13839078A JP S6251677 B2 JPS6251677 B2 JP S6251677B2
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JP
Japan
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activated carbon
biological
oxygen
slurry
mixture
Prior art date
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Application number
JP13839078A
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Japanese (ja)
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JPS5475859A (en
Inventor
Aren Meidoru Jon
Benjamin Gitsucheru Uein
Resutaa Baanto Kureigu
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STWB Inc
Original Assignee
Sterling Drug Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Sterling Drug Inc filed Critical Sterling Drug Inc
Publication of JPS5475859A publication Critical patent/JPS5475859A/en
Publication of JPS6251677B2 publication Critical patent/JPS6251677B2/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/12Activated sludge processes
    • C02F3/1205Particular type of activated sludge processes
    • C02F3/1226Particular type of activated sludge processes comprising an absorbent material suspended in the mixed liquor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00Treatment of sludge; Devices therefor
    • C02F11/06Treatment of sludge; Devices therefor by oxidation
    • C02F11/08Wet air oxidation
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

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  • Water Treatment By Sorption (AREA)
  • Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
  • Activated Sludge Processes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、生物学的曝気装置と酸化された生物
塊−活性炭水性スラリーとにより、前例のない効
率を持つて不純物を除去しかつ硝化を達成するた
めの廃水処理方法に関する。 現代の高密集産業社会により作り出される廃水
では増々複雑な処理方法が要求される。特に要求
されるのは、痕跡量の毒物と水草の養分を除去す
るという要件である。最近、有効処理を与える、
生物学的有機物と微細固体吸収吸着剤との組合せ
を用いる方法が発見された。 粒状固体吸収吸着剤の利点は一般に、微生物に
毒性の物質の吸収吸着、清澄工程での浮遊固体の
高度の沈澱、及び、反応器内での高固体含量の維
持による。吸収吸着剤は100〜2000m2/gの様な
有意な比表面積を持たねばならず、かつ新たな吸
収吸着剤を固定比で廃水に連続適用すべきである
と一般に思われている。前提とされた要件を満た
す活性炭、珪藻土等の市販吸収吸着剤は著しくコ
ストを増す。それゆえ、消耗吸収吸着剤の回収方
法が多大の研究の目的となつている。通常の吸着
剤の製造で使用される方法と同様な方法、即ちス
チーム、二酸化炭素、一酸化炭素又は酸素のガス
雰囲気中での固体の高温処理、を用いる多数の活
性炭再生法が記載されている。かかる方法は吸収
吸着剤に元の特性を回復させる様に設計されてい
る。 もう1つの回収法はアメリカ特許3386922号及
び3442798号の発明により教示される如き湿式酸
化である。この方法は消耗吸収吸着剤の水性スラ
リーに適用でき、従つて過及び乾燥のコストが
避けられるという利点を持つ。Schoeffel等の特
許発明では、被吸収吸着有機物が実質上完全に酸
化され、最小量の吸収吸着剤が失われ、かつ、被
回収吸収吸着剤が特性において当初の製品に近づ
く様に、湿式酸化を温度、滞留時間及び酸素対被
吸着固体比により制御する。 有機不純物の除去及び/又は硝化を促進するた
めの廃水の生物処理における粉末活性炭の使用は
アメリカ特許3957632号;3904518号;3980556
号;3803029号及び3876536号、及びカナダ特許
1006993号の明細書に記載されている。 本発明の方法は、 (a) 原水を1ppmより多い量に維持された溶存酸
素の存在下で様々な馴化好気微生物の塊及び粉
末活性炭と、化学的及び生物学的酸素要求量の
実質減少が該活性炭による吸着と生物学的酸化
とにより生ずるまで接触させ; (b) 工程(a)で生成された活性炭と生物塊との混合
物を分離し; (c) 工程(b)で得られた活性炭と生物塊との混合物
の一部、好ましくは50〜98%、を再循環させて
別の原水部分を処理し; (d) 工程(b)で得られた活性炭と生物塊との混合物
の残りを、排ガスの酸素濃度が7容量%未満と
なる様に酸素含有ガスの投入量を制限しながら
200〜260℃の温度、30〜60分の滞留時間で部分
的湿式酸化に付し; (e) 工程(d)で得られた湿式酸化された活性炭と生
物塊とのスラリーを、操作中に生ずる損失を補
充するのに必要とされる程度のみに未使用の活
性炭を加えながら別の原水の処理のために再循
環させ; (f) 工程(a)〜(e)を連続的にくり返し; (g) 化学的酸素要求量、生物学的酸素要求量及び
アンモニア窒素が実質上減少している生成浄化
水を除去する; ことからなる原廃水処理方法に関する。 今や、吸収吸着されかつ会合された有機物の不
完全湿式空気酸化により、好気的生物物理処理プ
ロセスに返送された時に、未使用の炭素を用い
て、或は、再生されてその元の特性を回復した炭
素を用いて得られる以上にプロセス性能を改良す
るスラリー生成物が生成されることが発見され
た。生物物理系に、排ガスの酸素濃度が7容量%
未満である工程(d)で記載したように、あまり激し
くなく酸化されており、かつ若干の未酸化の可溶
性の吸着されていない有機物を含む返送スラリー
即ち湿式酸化流と、未使用炭素とは特性の異なる
炭素を供給すると、一般に硝化として知られてい
る酸化工程であるアンモニア窒素の亜硝酸塩及び
硝酸塩への転化の速度を加速することができるこ
とが発見された。 廃水の併用好気性生物・物理吸収吸着処理から
除去された消耗炭素質吸収吸着剤と過剰の生物学
的物質とのスラリーを200℃と260℃との間の温度
で30〜60分の滞留時間、湿式空気酸化に付し、酸
化プロセスへの空気供給速度を排ガスの酸素濃度
が7容量%を越えない様に制限すると、生成物で
あるスラリーは廃水の生物−物理処理において予
想外に有益である特性を得る。 上記条件下での湿式酸化によりスラリーに特定
の特性が与えられる。浮遊炭素質吸収吸着剤は典
型的な人造活性炭とは全く異なる孔直径−表面積
分布を持ち、湿式酸化された生成物は直径が30Å
未満の孔の場合に表面積がはるかに少く、30〜
600Å直径の孔の場合に表面積がかなり多い。 湿式酸化された固体も元素組成において市販活
性炭とかなり異なる。かかる相違を下に表で示
す。 【表】 た固体
(改変炭素)
物質の残りは無機物である。 本発明の方法により生成される消耗炭素質吸収
吸着剤の湿式酸化されたスラリーのもう1つの特
徴は、溶液相中に低分子量の酸素化された有機化
合物が存在することである。C1〜4アルコール、
アルデヒド、ケトン、酸及びエステルが確認され
ている。その濃度は3000〜15000mg/の化学的
酸素要求量(COD)と2000〜10000mg/の生物
学的酸素要求量(BOD)を与えるものである。
未酸化の可溶性の吸着されていない有機物は例外
的な生物学的基質であることが発見された。この
湿式酸化されたスラリーを市販活性炭の代わりに
使用すると、特に硝化の程度と速度において従来
方法より有意に改良されるということが大規模な
実験実施により決定的に証明されている。 まず或る量の市販活性炭を生物学的装置の反応
器に装入し、ついでその生物学的廃水処理装置を
連続操作し、装置から取り出されたスラリーの、
定期的に制御される湿式酸化を開始することによ
り所望の湿式酸化されたスラリーの発生を有効に
達成できることが発見された。2〜3日間の操作
後に最適特性を持つた湿式酸化されたスラリーが
生成される。その後、装置への未使用活性炭の添
加を正常のプロセスロスを補充するのに必要とさ
れる量に制限することにより所望の廃水処理操作
を維持する。 本発明の方法により処理できる原廃水は、下水
及び産業排水又はそれらの混合物を含め、家庭
源、都市源又は産業源から得ることができる。こ
の方法は相当量のアンモニア窒素を含む廃水に対
して特に有効である。 その手順を添付図面を参照しながら更に例示す
る。 連続して流れる廃水が混合室に入り、そこ
で生物塊及び吸収吸着剤とのブレンドが生ずる。
未使用な活性炭をで導入する。混合物は反応器
に流れ、そこでは溶存酸素は、スパージヤー、
固定膜反応器又は側流圧力容器の様な、液体を酸
素含有ガスに接触させるためのいづれかの既知装
置により1ppmより多い値に維持される。反応器
においては交番好気−嫌気領域も可能である。反
応器から混合物はクラリフアイヤーに送られ、
そこで浮遊固体は沈澱し、溶存酸素量は0〜
2ppmに低下し、又、元素窒素への硝酸塩及び亜
硝酸塩の生物学的転化(脱窒)が生ずることがあ
る。浄化・清澄水から越流する。吸収吸着
剤と生物壊とのスラリーをクラリフアイヤーか
ら取り出し、その後、スラリーの一部、好ましく
はその50〜98%、を混合機に返送し、残りを湿
式酸化反応器10により処理する。処理要件に依
存して反応器10は断続使用できる。過剰の不活
性無機灰物質を湿式酸化反応器からブローダウ
ンし、湿式酸化されたスラリーを混合機に通
過させる。 本発明の方法は多数の方法で開始できる。例え
ば、廃水の流れを開始し、廃水酸素化装置を始動
させる。廃水は生物学的作用を開始するのに充分
な数の微生物を含んでいてもよく、又、反応器
に下水等を添加してもよい。いづれの場合にも微
生物数は増え、結果として反応器内の混合物は一
塊りの、特徴としては不活性揮発物により測定し
て1000〜5000mg/の範囲内、の微生物を含むで
あろう。ついで、500〜50000mg/の、好ましく
は約3000〜15000mg/の揮発性活性炭を供給す
るのに充分な量の活性炭を加える。用語“揮発
性”は、有機源に由来する炭素をさし、大部分の
市販活性炭は5〜30%の灰分(無機物)を含む。
“揮発性活性炭”は活性化された炭素の有機ある
いは非無機(灰分ではない)の部分をいう。別法
として、活性炭を開始時に装入し、ついで生物塊
を蓄積させてもよい。活性炭の存在下では5000〜
10000mg/の様に高に生物塊濃度を達成でき
る。 いづれにしても、所望レベルの活性炭と生物塊
の濃度が確立されたら好ましい吸収吸着剤スラリ
ーを発生させるための方法を開始できる。クラリ
フアイヤーから取り出された濃稠化されたスラ
リーの一部を湿式酸化反応器10に向ける。スラ
リーの反応温度、滞留時間及び圧縮ガス:固体中
の酸素の重量:重量比により活性な酸素化された
吸収吸着剤の収率が決まる。湿式酸化に向けられ
る濃稠化されたスラリーの容積流量、濃稠化され
たスラリー中の固体の濃度、湿式酸化での収率及
び灰ブローダウン速度により、活性な酸素化さ
れた吸収吸着固体が廃水処理反応器に返送され
る速度が定まる。廃水反応器に導入される活性
炭の初期量及び添加されるなにがしかの追加の活
性炭とにより、装置に装入される全活性炭量が
定まる。 曝気装置において、滞留時間(hydraulic
detention time、HDT)としても知られる混成液
曝気時間は0.5〜24時間であり、固体滞留時間は
2〜50日である。温度は周囲温度(5〜30℃)で
ある。 以下の実施例により本発明を更に例示する。 実施例 1 添付図面の流れ図により配列されたパイロツト
プラントをセツトして、都市廃水の処理における
生物−物理装置の性能を定めた。期間Aと名づけ
た33日の期間中は、未使用な活性炭のみを廃水処
理反応器内の混成液に加えた。期間Bと名づけた
次の46日の期間中は濃稠化されたスラリーを分離
し、湿式酸化し、活性な酸素化された吸収吸着剤
スラリーを廃水処理反応器に返送した。表1に示
すように期間Aで装置に投入された廃水中の固体
の滞留時間は30日より長い時間であり、装置内の
環境が定常状態になつている期間Bで装置に投入
された廃水中の固体の滞留時間は30日であつた。
湿式酸化を200℃で行ない、滞留時間は60分、流
出ガスへの酸素含量は7容量%未満であつた。圧
縮空気が酸素源であつた。生物塊:吸収吸着剤重
量/重量比は0.4:1.0だつた。 表1に操作の詳細と結果を示す。 流入廃水の濃度は気候温度の上昇により期間B
中上昇したにもかかわらず、浄化水のBOD及び
CODに関しての性能実績は期間Aにおけると正
に同程度に期間Bにおいても高かつた。生物学的
硝化を通じてのアンモニアの除去は期間A中は引
き起こされ得なかつた。対照的に、約84%のアン
モニア除去が期間Bで得られた。この場合には湿
式酸化による再生炭を生物処理装置で使用し、可
溶性フラクシヨン及び/又は再生炭により生物学
的硝化剤を刺激した。 【表】 表1において、廃水処理の指標である固体滞留
時間は、排出される前に固体が装置内にある平均
時間である。SRTは、1日あたりの曝気される
総固体/排出される総固体に等しい。 混成液曝気時間は滞留時間(HDT)としても
知られている。HDTは、廃水が曝気される時間
の長さである。HDTは、単位時間当たりの曝気
装置の容量/流量に等しい。 曝気容量は、図においてで示すように曝気装
置における混成液の容量である。 曝気ゾーン内の揮発性活性炭素(g)は、曝気
容器内に含まれる揮発性活性炭素の重量である。
反応装置内の炭素濃度は、炭素重量を反応装置容
量で割つて得られる。期間Aでは曝気ゾーン内の
揮発性活性炭素は608g/72である。 揮発性活性炭素投入割合は、装置に流れ込む廃
水の単位容量当たりに加えられる新鮮な(未使用
+再生)炭素の塊の測定値である。 実施例 2 60%の家庭源と40%の産業源からなる廃水の被
処理性を、添付図面により例示されるタイプのパ
イロツトプラントと実規模装置との両者によりテ
ストした。尚、実規模装置とは、実際に排水処理
を行うのに使用される規模の装置をいう。様々な
湿式酸化温度を、消耗吸収吸着剤−生物塊混合物
からの活性吸収吸着剤スラリーの発生において使
用した。 表2に操作データと結果の詳細を示す。この実
施例は、200〜250℃の範囲にわたる湿式酸化温度
での活性な酸素化された吸収吸着剤スラリーの発
生を伴う一貫した高性能を実証している。 【表】 実施例 3 実施例2の湿式酸化されたスラリーから過、
洗滌及び乾燥により固体吸収吸着剤を回収した。
化学分析、表面分析及び標準テスト物質の吸着相
対効率を得た。表3に結果を示す。 この実施例は、本発明により発生された活性な
酸素化された吸収吸着剤が出発活性炭とはかなり
異なる特徴を持つことを示している。以上の実施
例はこれら発生吸収吸着剤の秀れた性能を例示し
ている。 【表】
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a wastewater treatment method for removing impurities and achieving nitrification with unprecedented efficiency by means of a biological aeration device and an oxidized biomass-activated carbon aqueous slurry. Regarding. The wastewater produced by modern dense industrial societies requires increasingly complex treatment methods. Particularly demanding is the requirement to remove trace amounts of toxins and aquatic plant nutrients. Recently, giving effective treatment,
A method has been discovered that uses a combination of biological organic matter and fine solid absorbent adsorbents. The advantages of particulate solid adsorbents are generally due to the adsorption of microbially toxic substances, high settling of suspended solids during the clarification process, and maintenance of high solids content within the reactor. It is generally believed that the absorbent adsorbent must have a significant specific surface area, such as 100-2000 m 2 /g, and that fresh absorbent adsorbent should be continuously applied to the wastewater at a fixed ratio. Commercial absorbents such as activated carbon, diatomaceous earth, etc. that meet the assumed requirements add significantly to the cost. Therefore, methods for recovering spent absorbent adsorbents have been the subject of much research. A number of activated carbon regeneration methods have been described using methods similar to those used in the production of conventional adsorbents, i.e. high temperature treatment of solids in a gaseous atmosphere of steam, carbon dioxide, carbon monoxide or oxygen. . Such methods are designed to restore the absorbent adsorbent to its original properties. Another recovery method is wet oxidation as taught by the inventions of US Pat. Nos. 3,386,922 and 3,442,798. This method has the advantage that it can be applied to aqueous slurries of expendable adsorbents, thus avoiding the costs of over-drying. In the patented invention of Schoeffel et al., wet oxidation is performed such that the absorbed adsorbent organic matter is substantially completely oxidized, a minimal amount of adsorbent is lost, and the recovered adsorbent approaches the original product in properties. Controlled by temperature, residence time and oxygen to adsorbed solids ratio. The use of powdered activated carbon in the biological treatment of wastewater to remove organic impurities and/or promote nitrification is disclosed in US Pat. No. 3,957,632; 3,904,518;
Nos. 3803029 and 3876536, and Canadian patents
It is described in the specification of No. 1006993. The method of the present invention comprises (a) preparing raw water with a mass of various acclimated aerobic microorganisms and powdered activated carbon in the presence of dissolved oxygen maintained above 1 ppm and a substantial reduction in chemical and biological oxygen demand; (b) separating the mixture of activated carbon and biological mass produced in step (a); (c) separating the mixture of activated carbon and biological mass obtained in step (b); (d) recirculating a portion of the mixture of activated carbon and biomass, preferably between 50 and 98%, to treat another portion of the raw water; (d) of the mixture of activated carbon and biomass obtained in step (b); The remaining amount is controlled while limiting the input amount of oxygen-containing gas so that the oxygen concentration in the exhaust gas is less than 7% by volume.
(e) The wet oxidized slurry of activated carbon and biomass obtained in step (d) is subjected to partial wet oxidation at a temperature of 200 to 260°C and a residence time of 30 to 60 minutes; (f) repeating steps (a) to (e) continuously; adding unused activated carbon only to the extent necessary to replace the resulting losses; (f) recycling the raw water for further treatment; (g) removing produced purified water that is substantially reduced in chemical oxygen demand, biological oxygen demand and ammonia nitrogen; By incomplete wet air oxidation of the adsorbed and associated organic matter, it can now be regenerated with virgin carbon or regenerated to its original properties when returned to the aerobic biophysical treatment process. It has been discovered that a slurry product is produced that improves process performance over that obtained using recovered carbon. In the biophysical system, the oxygen concentration of the exhaust gas is 7% by volume.
The return slurry or wet oxidation stream, which is less vigorously oxidized and contains some unoxidized soluble unadsorbed organic matter, as described in step (d), which is less than It has been discovered that feeding a different amount of carbon can accelerate the rate of conversion of ammonia nitrogen to nitrite and nitrate, an oxidation process commonly known as nitrification. A slurry of depleted carbonaceous adsorbent and excess biological material removed from the combined aerobic biological and physical adsorption treatment of wastewater at a temperature between 200°C and 260°C with a residence time of 30 to 60 minutes. When subjected to wet air oxidation and limiting the air supply rate to the oxidation process such that the oxygen concentration in the exhaust gas does not exceed 7% by volume, the product slurry is unexpectedly useful in the bio-physical treatment of wastewater. obtain certain characteristics. Wet oxidation under the above conditions imparts certain properties to the slurry. The suspended carbonaceous adsorbent has a completely different pore diameter-surface area distribution than typical man-made activated carbon, with the wet oxidized product having a diameter of 30 Å.
The surface area is much less in case of pores less than 30 ~
The surface area is significantly higher for pores with a diameter of 600 Å. Wet oxidized solids also differ significantly from commercially available activated carbon in elemental composition. Such differences are shown in the table below. [Table] Solid
(modified carbon)
The remainder of the matter is inorganic. Another feature of the wet oxidized slurry of depleted carbonaceous adsorbent produced by the method of the present invention is the presence of low molecular weight oxygenated organic compounds in the solution phase. C 1-4 alcohol,
Aldehydes, ketones, acids and esters have been identified. Its concentration is such as to give a chemical oxygen demand (COD) of 3000-15000 mg/ and a biological oxygen demand (BOD) of 2000-10000 mg/.
It has been discovered that unoxidized, soluble, unadsorbed organic matter is an exceptional biological substrate. Extensive experimental work has conclusively demonstrated that the use of this wet oxidized slurry in place of commercially available activated carbon provides significant improvements over conventional methods, particularly in the extent and rate of nitrification. First, a certain amount of commercially available activated carbon is charged into the reactor of a biological device, and then the biological wastewater treatment device is operated continuously, and the slurry removed from the device is
It has been discovered that generation of the desired wet oxidized slurry can be effectively achieved by periodically initiating controlled wet oxidation. A wet oxidized slurry with optimal properties is produced after 2-3 days of operation. Thereafter, desired wastewater treatment operations are maintained by limiting the addition of unused activated carbon to the system to the amount needed to replenish normal process losses. Raw wastewater that can be treated by the method of the invention can be obtained from domestic, municipal or industrial sources, including sewage and industrial wastewater or mixtures thereof. This method is particularly effective for wastewater containing significant amounts of ammonia nitrogen. The procedure will be further illustrated with reference to the accompanying drawings. Continuously flowing wastewater 1 enters a mixing chamber 2 where blending with biomass and absorbent adsorbent takes place.
Introduce unused activated carbon in step 9 . mixture reactor
3 , where the dissolved oxygen flows to a sparger,
The value is maintained above 1 ppm by any known device for contacting the liquid with the oxygen-containing gas, such as a fixed membrane reactor or a side flow pressure vessel. Alternating aerobic-anaerobic zones are also possible in the reactor. From the reactor, the mixture is sent to Clarifier 4 ,
There, suspended solids settle and the amount of dissolved oxygen is 0~
2 ppm and biological conversion of nitrate and nitrite to elemental nitrogen (denitrification) may occur. Purified/clear water 5 overflows from 4 . The slurry 6 of absorbent adsorbent and biodegradant is removed from the Clarifair, after which a portion of the slurry, preferably 50-98% thereof, is returned to the mixer 2 and the remainder is treated by the wet oxidation reactor 10. . Depending on process requirements, reactor 10 can be used intermittently. Excess inert inorganic ash material 8 is blown down from the wet oxidation reactor and the wet oxidized slurry 7 is passed to mixer 2 . The method of the invention can be initiated in a number of ways. For example, start the wastewater flow and start the wastewater oxygenator. The wastewater may contain a sufficient number of microorganisms to initiate biological action, and the wastewater may also contain a sufficient number of microorganisms to initiate biological action .
Sewage, etc. may be added to the In either case, the number of microorganisms will increase, so that the mixture in the reactor will contain a mass of microorganisms, characteristically in the range of 1000 to 5000 mg/ml, as measured by inert volatiles. Activated carbon is then added in an amount sufficient to provide 500-50000 mg/, preferably about 3000-15000 mg/volatile activated carbon. The term "volatile" refers to carbon that is derived from organic sources; most commercially available activated carbons contain between 5 and 30% ash (minerals).
"Volatile activated carbon" refers to the organic or non-inorganic (not ash) portion of activated carbon. Alternatively, the activated carbon may be charged at the beginning and the biomass then allowed to accumulate. 5000 ~ in the presence of activated carbon
Biomass concentrations as high as 10000mg/ can be achieved. In any event, once the desired level of activated carbon and biomass concentration is established, the process for generating the preferred absorbent adsorbent slurry can begin. A portion of the thickened slurry removed from the clarifier 4 is directed to a wet oxidation reactor 10. The reaction temperature, residence time and compressed gas:oxygen in solids weight:weight ratio of the slurry determine the yield of active oxygenated absorbent adsorbent. The volumetric flow rate of the thickened slurry directed to the wet oxidation, the concentration of solids in the thickened slurry, the yield in the wet oxidation and the ash blowdown rate determine the active oxygenated adsorbed solids. The rate at which the wastewater is returned to the wastewater treatment reactor 3 is determined. The initial amount of activated carbon introduced into the wastewater reactor 3 and any additional activated carbon 9 added determines the total amount of activated carbon charged to the device. In aeration equipment, residence time (hydraulic
The mixed liquor aeration time, also known as detention time (HDT), is from 0.5 to 24 hours, and the solids residence time is from 2 to 50 days. The temperature is ambient (5-30°C). The invention is further illustrated by the following examples. Example 1 A pilot plant arranged according to the flowchart in the accompanying drawings was set up to determine the performance of a bio-physical device in the treatment of municipal wastewater. During a period of 33 days, designated Period A, only unused activated carbon was added to the mixture in the wastewater treatment reactor. During the next 46 day period, designated Period B, the thickened slurry was separated, wet oxidized, and the active oxygenated absorbent adsorbent slurry was returned to the wastewater treatment reactor. As shown in Table 1, the residence time of solids in the wastewater input into the equipment during period A is longer than 30 days, and the wastewater input into the equipment during period B when the environment inside the equipment is in a steady state. The residence time of the solids inside was 30 days.
The wet oxidation was carried out at 200° C., the residence time was 60 minutes, and the oxygen content in the effluent gas was less than 7% by volume. Compressed air was the oxygen source. The biomass:absorbent weight/weight ratio was 0.4:1.0. Table 1 shows details of the operation and results. The concentration of influent wastewater will increase during period B due to the increase in climate temperature.
Despite the increase in BOD and
The performance performance with respect to COD was just as high in Period B as it was in Period A. Ammonia removal through biological nitrification could not occur during period A. In contrast, about 84% ammonia removal was obtained in period B. In this case, wet oxidation regenerated carbon was used in the biological treatment equipment, and the biological nitrifier was stimulated by the soluble fraction and/or the regenerated carbon. Table 1 In Table 1, solids residence time, an indicator of wastewater treatment, is the average time that solids remain in the device before being discharged. SRT is equal to total solids aerated/total solids discharged per day. Mixed liquid aeration time is also known as residence time (HDT). HDT is the length of time that wastewater is aerated. HDT is equal to the aerator capacity/flow rate per unit time. The aeration capacity is the capacity of the mixed liquid in the aeration device, as shown by 3 in the figure. Volatile activated carbon in the aeration zone (g) is the weight of volatile activated carbon contained within the aeration vessel.
The carbon concentration in the reactor is obtained by dividing the carbon weight by the reactor volume. In period A, the volatile activated carbon in the aeration zone is 608 g/72. Volatile activated carbon input rate is a measure of the mass of fresh (virgin + recycled) carbon added per unit volume of wastewater flowing into the device. Example 2 The treatability of wastewater consisting of 60% domestic sources and 40% industrial sources was tested both in a pilot plant and in a full-scale installation of the type illustrated by the accompanying drawings. Note that the actual-scale device refers to a device of a scale used to actually perform wastewater treatment. Various wet oxidation temperatures were used in the generation of active absorbent adsorbent slurries from depleted absorbent adsorbent-biomass mixtures. Table 2 shows details of the operation data and results. This example demonstrates consistent high performance with generation of active oxygenated absorbent adsorbent slurry at wet oxidation temperatures ranging from 200 to 250°C. [Table] Example 3 From the wet oxidized slurry of Example 2,
The solid absorbent was recovered by washing and drying.
Chemical analysis, surface analysis and adsorption relative efficiency of standard test substances were obtained. Table 3 shows the results. This example shows that the active oxygenated adsorbent produced according to the present invention has significantly different characteristics than the starting activated carbon. The above examples illustrate the excellent performance of these generation absorbent adsorbents. 【table】

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図は、本発明の廃水処理方法の1実施例の流れ
図である。 2……混合機、3……反応器、4……クラリフ
アイヤー、10……湿式酸化反応器。
The figure is a flowchart of one embodiment of the wastewater treatment method of the present invention. 2... Mixer, 3... Reactor, 4... Clarifier, 10... Wet oxidation reactor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 原水の処理方法において、 (a) 該原水を1ppmより多い量に維持された溶存
酸素の存在下で様々な馴化好気微生物の塊及び
粉末活性炭と、化学的及び生物学的酸素要求量
の実質減少が該活性炭による吸着と生物学的酸
化とにより生ずるまで接触させ; (b) 工程(a)で生成された活性炭と生物塊との混合
物を分離し; (c) 工程(b)で得られた活性炭と生物塊との混合物
の一部を再循環させて別の原水部分を処理し; (d) 工程(b)で得られた活性炭と生物塊との混合物
の残りを、排ガスの酸素濃度が7容量%未満と
なる様に酸素含有ガスの投入量を制限しながら
200〜260℃の温度、30〜60分の滞留時間で部分
的湿式酸化に付し; (e) 工程(d)で得られた湿式酸化された活性炭と生
物塊とのスラリーを、操作中に生ずる損失を補
充するのに必要とされる程度のみに未使用の活
性炭を加えながら別の原水の処理のために再循
環させ; (f) 工程(a)〜(e)を連続的にくり返し; (g) 化学的酸素要求量、生物学的酸素要求量及び
アンモニア窒素が実質上減少している生成浄化
水を除去する; ことを特徴とする方法。 2 工程(d)の生成物が、炭素20〜60%、水素1〜
2%、有機窒素1〜3%、有機酸素5〜20%、残
りが3000〜15000mg/の化学的酸素要求量と
2000〜10000mg/の生物学的酸素要求量とを含
む水相中の無機物である組成を有する活性吸収吸
着剤スラリーであることを特徴とする、特許請求
の範囲第1項記載の方法。 3 工程(a)における揮発性活性炭素の濃度が500
〜50000mg/であることを特徴とする、特許請
求の範囲第1項又は第2項記載の方法。 4 混合物の50〜98%を工程(c)で再循環させるこ
とを特徴とする、特許請求の範囲第1〜3項のい
ずれかの項に記載の方法。
[Claims] 1. A method for treating raw water, comprising: (a) treating the raw water with a mass of various acclimated aerobic microorganisms and powdered activated carbon in the presence of dissolved oxygen maintained at an amount greater than 1 ppm; (b) separating the mixture of activated carbon and biological mass produced in step (a); (c) recirculating a portion of the mixture of activated carbon and biological mass obtained in step (b) to treat another portion of the raw water; (d) recirculating a portion of the mixture of activated carbon and biological mass obtained in step (b); The remaining amount is controlled while limiting the amount of oxygen-containing gas input so that the oxygen concentration in the exhaust gas is less than 7% by volume.
(e) The wet oxidized slurry of activated carbon and biomass obtained in step (d) is subjected to partial wet oxidation at a temperature of 200 to 260°C and a residence time of 30 to 60 minutes; (f) repeating steps (a) to (e) continuously; adding unused activated carbon only to the extent necessary to replace the resulting losses; (f) recycling the raw water for further treatment; (g) removing the produced purified water having substantially reduced chemical oxygen demand, biological oxygen demand and ammonia nitrogen. 2 The product of step (d) contains 20 to 60% carbon and 1 to 60% hydrogen.
2%, organic nitrogen 1-3%, organic oxygen 5-20%, and the balance is 3000-15000mg/chemical oxygen demand.
2. A method according to claim 1, characterized in that the slurry is an active absorbent adsorbent slurry having a composition of inorganic matter in the aqueous phase with a biological oxygen demand of 2000 to 10000 mg/. 3 The concentration of volatile activated carbon in step (a) is 500
3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the amount is ~50000 mg/. 4. Process according to any one of claims 1 to 3, characterized in that from 50 to 98% of the mixture is recycled in step (c).
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