JPH0417118B2 - - Google Patents
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- JPH0417118B2 JPH0417118B2 JP61080184A JP8018486A JPH0417118B2 JP H0417118 B2 JPH0417118 B2 JP H0417118B2 JP 61080184 A JP61080184 A JP 61080184A JP 8018486 A JP8018486 A JP 8018486A JP H0417118 B2 JPH0417118 B2 JP H0417118B2
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
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- Biological Treatment Of Waste Water (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアンモニウムイオン（以下「NH4 +」
と記す）を含む廃水の脱窒処理方法及び装置に関
するものである。
と記す）を含む廃水の脱窒処理方法及び装置に関
するものである。
（従来技術及び問題点）
廃水中のNH4 +は水を富栄養化し、水質を著し
く低下させるので廃水の高度処理においてはその
除去処理が必要である。
く低下させるので廃水の高度処理においてはその
除去処理が必要である。
従来、NH4 +を除去する方法として例えば、
(1) アンモニアストリツピング法
(2) イオン交換法
(3) 生物的硝化脱窒法
(4) 塩素処理法
(5) 活性炭法
などがあるが、各処理法には以下のような欠点が
あつた。
あつた。
アンモニアストリツピング法はストリツピング
効率が悪く、多量の空気が必要であり、設備も大
規模化し、運転費も嵩む。また場合によつてはス
トリツピングされたアンモニアガスが補集しきれ
ずに、大気汚染を引き起こす可能性がある。
効率が悪く、多量の空気が必要であり、設備も大
規模化し、運転費も嵩む。また場合によつてはス
トリツピングされたアンモニアガスが補集しきれ
ずに、大気汚染を引き起こす可能性がある。
イオン交換法はゼオライト等の吸着剤にNH4 +
をイオン吸着させ除去するものであるが、吸着剤
の再生に難点がある。吸着と再生を交互に行うた
めの二つの吸着塔が必要となる。また吸着剤はナ
トリウムイオン等を含む薬液によつて再生される
が、再生液にはNH4 +が含まれているので、更に
再生廃液処理が必要となる。
をイオン吸着させ除去するものであるが、吸着剤
の再生に難点がある。吸着と再生を交互に行うた
めの二つの吸着塔が必要となる。また吸着剤はナ
トリウムイオン等を含む薬液によつて再生される
が、再生液にはNH4 +が含まれているので、更に
再生廃液処理が必要となる。
生物的硝化脱窒法は好気性雰囲気中で硝化菌に
よりNH4 +を硝酸イオンに硝化し、更に嫌気性雰
囲気で脱窒菌により硝酸イオンを窒素ガスに還元
するものであるが、反応速度が遅いために、設備
が大型になる。
よりNH4 +を硝酸イオンに硝化し、更に嫌気性雰
囲気で脱窒菌により硝酸イオンを窒素ガスに還元
するものであるが、反応速度が遅いために、設備
が大型になる。
塩素処理法は塩素ガスを吹き込んでNH4 +を窒
素ガスに分解するものであるが、多量の塩素を必
要とすると共に、その調整が厄介で、塩素添加量
が多過ぎるとクロラミン系の悪臭成分が生成して
しまい、また添加量が少ないとNH4 +の分解反応
が進行しない。
素ガスに分解するものであるが、多量の塩素を必
要とすると共に、その調整が厄介で、塩素添加量
が多過ぎるとクロラミン系の悪臭成分が生成して
しまい、また添加量が少ないとNH4 +の分解反応
が進行しない。
活性炭法はNH4 +を活性炭に吸着させるもので
あるが、活性炭の吸着能力は低く、活性炭の再生
には乾燥、熱分解、賦活という複雑かつ多量にエ
ネルギーを使う再生法が必要である。
あるが、活性炭の吸着能力は低く、活性炭の再生
には乾燥、熱分解、賦活という複雑かつ多量にエ
ネルギーを使う再生法が必要である。
（目的）
本発明は以上のような問題点を解決するべく成
されたものであり、廃水中のNH4 +をゼオライト
によつてイオン吸着させて除去し、同時に該ゼオ
ライトを同一装置内において微生物処理により連
続再生すると共に、処理水を逆浸透膜により分離
し、濃縮液の一部を前記ゼオライト吸着塔に戻す
と共に、前記濃縮液の残り及び透過液を更に微生
物処理して脱窒を行わしめるようにした廃水の処
理方法及び装置を提供するものである。
されたものであり、廃水中のNH4 +をゼオライト
によつてイオン吸着させて除去し、同時に該ゼオ
ライトを同一装置内において微生物処理により連
続再生すると共に、処理水を逆浸透膜により分離
し、濃縮液の一部を前記ゼオライト吸着塔に戻す
と共に、前記濃縮液の残り及び透過液を更に微生
物処理して脱窒を行わしめるようにした廃水の処
理方法及び装置を提供するものである。
（本発明の構成と機能）
本発明処理方法を実施するための装置はNH4 +
を硝化するための硝化菌とNH4 +をイオン吸着さ
せるゼオライトとを充填した吸着塔と、NH4 +が
硝化された後のゼオライトの遊離基との交換に要
するナトリウムイオンあるいはカルシウムイオン
及び硝化菌を含む濃縮液を分離するための逆浸透
膜と、前記濃縮液の一部を前記吸着塔に返送する
手段と、前記濃縮液の残り及び透過液を脱窒菌に
よつて嫌気性雰囲気で脱窒を行うための二相流動
層接触還元塔と、該二相流動層接触還元塔に炭素
化合物を補充する手段を備えて構成される。予め
曝気により十分溶存酸素を与えられた被処理水
（廃水）をゼオライト吸着塔に導入し通過させる
と、NH4 +はゼオライトのイオン吸着作用により
ナトリウムイオンあるいはカルシウムイオンとイ
オン交換されゼオライト中に補捉されると共に、
硝化菌によりNH4 +は亜硝酸イオンから硝酸イオ
ンへと硝化され、これによりゼオライトは同一吸
着塔内において連続再生される。該吸着塔を出た
一次処理水から逆浸透膜によりNH4 +が硝化され
た後のゼオライトの遊離基との交換に要するナト
リウムイオンあるいはカルシウムイオン及び硝化
菌を含む濃縮液が分離され、該濃縮液の一部は返
送手段を介して前記吸着塔に返送される。該濃縮
液の残りと透過液は二相流動層接触還元塔に導か
れる。該二相流動層接触還元塔には硝酸イオンを
窒素ガスに還元させる脱窒菌を棲息させた担体が
装填されていて、該脱窒菌により硝酸イオンは窒
素ガスに還元される。炭素化合物は脱窒菌の繁殖
に必要な炭素源を供給するためのものであり、メ
タノール又はBOD等である。以下に、本発明を
装置の実施例説明と共に詳細に説明する。
を硝化するための硝化菌とNH4 +をイオン吸着さ
せるゼオライトとを充填した吸着塔と、NH4 +が
硝化された後のゼオライトの遊離基との交換に要
するナトリウムイオンあるいはカルシウムイオン
及び硝化菌を含む濃縮液を分離するための逆浸透
膜と、前記濃縮液の一部を前記吸着塔に返送する
手段と、前記濃縮液の残り及び透過液を脱窒菌に
よつて嫌気性雰囲気で脱窒を行うための二相流動
層接触還元塔と、該二相流動層接触還元塔に炭素
化合物を補充する手段を備えて構成される。予め
曝気により十分溶存酸素を与えられた被処理水
（廃水）をゼオライト吸着塔に導入し通過させる
と、NH4 +はゼオライトのイオン吸着作用により
ナトリウムイオンあるいはカルシウムイオンとイ
オン交換されゼオライト中に補捉されると共に、
硝化菌によりNH4 +は亜硝酸イオンから硝酸イオ
ンへと硝化され、これによりゼオライトは同一吸
着塔内において連続再生される。該吸着塔を出た
一次処理水から逆浸透膜によりNH4 +が硝化され
た後のゼオライトの遊離基との交換に要するナト
リウムイオンあるいはカルシウムイオン及び硝化
菌を含む濃縮液が分離され、該濃縮液の一部は返
送手段を介して前記吸着塔に返送される。該濃縮
液の残りと透過液は二相流動層接触還元塔に導か
れる。該二相流動層接触還元塔には硝酸イオンを
窒素ガスに還元させる脱窒菌を棲息させた担体が
装填されていて、該脱窒菌により硝酸イオンは窒
素ガスに還元される。炭素化合物は脱窒菌の繁殖
に必要な炭素源を供給するためのものであり、メ
タノール又はBOD等である。以下に、本発明を
装置の実施例説明と共に詳細に説明する。
（実施例装置の構成と作用）
図は本発明装置の一実施例を示す概略図であ
る。廃水は原水供給配管１より原水槽２に供給さ
れると共に空気源３から吹込まれる空気で曝気さ
れ、十分に溶存酸素が与えられ、ポンプ４によつ
てゼオライト６を充填した吸着塔５に導入され
る。ゼオライト６には硝化菌（例えばニトロバク
ター属の菌種、微工研菌寄2545号）が棲息してお
り、イオン吸着により補捉されたNH4 +を硝酸イ
オンまで硝化させる。吸着塔５内の反応は下式の
ように進行する。
る。廃水は原水供給配管１より原水槽２に供給さ
れると共に空気源３から吹込まれる空気で曝気さ
れ、十分に溶存酸素が与えられ、ポンプ４によつ
てゼオライト６を充填した吸着塔５に導入され
る。ゼオライト６には硝化菌（例えばニトロバク
ター属の菌種、微工研菌寄2545号）が棲息してお
り、イオン吸着により補捉されたNH4 +を硝酸イ
オンまで硝化させる。吸着塔５内の反応は下式の
ように進行する。
Ｚ−Na＋NH4 +→Ｚ−NH4＋Na+ ……(1)
（Ｚはゼオライトを示す）
NH4 +＋1.502→NO2 -＋H2O＋2H+ ……(2)
NO2 -＋0.502→NO3 - ……(3)
吸着塔５からは硝酸イオン、ナトリウムイオ
ン、水素イオン及び硝化菌を含んだ一次処理水
が、配管７を通つて中間槽８に導入される。中間
槽８では場合によつて図示しないPH調整機構によ
り一次処理水のPHを調整するようにしてもよい。
ン、水素イオン及び硝化菌を含んだ一次処理水
が、配管７を通つて中間槽８に導入される。中間
槽８では場合によつて図示しないPH調整機構によ
り一次処理水のPHを調整するようにしてもよい。
中間槽内の一次処理水はポンプ９で加圧され、
逆浸透膜１０によりNH4 +が硝化された後のゼオ
ライトの遊離基との交換に要するナトリウムイオ
ン及び硝化菌を含む濃縮液が分離される。該濃縮
液の一部は返送ポンプ１１により返送配管１２を
通つて吸着塔５に返送される。濃縮液の一部及び
透過液はそれぞれ配管１３及び１４を通つて中間
槽１５に導入される。
逆浸透膜１０によりNH4 +が硝化された後のゼオ
ライトの遊離基との交換に要するナトリウムイオ
ン及び硝化菌を含む濃縮液が分離される。該濃縮
液の一部は返送ポンプ１１により返送配管１２を
通つて吸着塔５に返送される。濃縮液の一部及び
透過液はそれぞれ配管１３及び１４を通つて中間
槽１５に導入される。
１６はメタノール添加装置であつて、次工程で
必要とされるメタノール等が所定量添加され、ポ
ンプ１７により配管１８を通つて二相流動層接触
還元塔１９に導入される。
必要とされるメタノール等が所定量添加され、ポ
ンプ１７により配管１８を通つて二相流動層接触
還元塔１９に導入される。
而して二相流動層接触還元塔には、活性炭また
は脱窒菌が付着容易な無機系物質の微粉末を被露
した顆粒ポリビニルアルコール（例えば特開昭60
−183095参照）が担体として充填されている。
は脱窒菌が付着容易な無機系物質の微粉末を被露
した顆粒ポリビニルアルコール（例えば特開昭60
−183095参照）が担体として充填されている。
二相流動層接触還元塔１９内では、嫌気雰囲気
で脱窒菌により硝酸イオンが窒素ガスに還元され
る。該二相流動層接触還元塔内の反応式は(4)〜(5)
のようである。
で脱窒菌により硝酸イオンが窒素ガスに還元され
る。該二相流動層接触還元塔内の反応式は(4)〜(5)
のようである。
2NO2 -＋6H+→N2＋2H2O＋2OH- ……(4)
2NO3 -＋10H+→N2＋4H2O＋2OH- ……(5)
前記二相流動層接触還元塔内の流動化を促進す
るために、ポンプ２０により二次処理水の一部を
該二相流動層接触還元塔に返流させることも可能
である。２１は窒素ガス放出管である。２２は処
理水槽であり、場合によつて図示しないPH調整機
構によりPHが調整され最終処理水として外部に放
流される。
るために、ポンプ２０により二次処理水の一部を
該二相流動層接触還元塔に返流させることも可能
である。２１は窒素ガス放出管である。２２は処
理水槽であり、場合によつて図示しないPH調整機
構によりPHが調整され最終処理水として外部に放
流される。
なお、吸着塔５はNH4 +を含まない最終処理水
によつてポンプ２４を通じて、７〜10日に１回の
割合で逆洗される。この場合において逆洗廃水は
配管２５を通つて原水槽２に戻される。
によつてポンプ２４を通じて、７〜10日に１回の
割合で逆洗される。この場合において逆洗廃水は
配管２５を通つて原水槽２に戻される。
（実施例）
図示の装置（二段直列吸着塔）において、各吸
着塔の高さ24cm、段面積16cm2（φ4.5cm）であり、
ゼオライトを充填（充填率50％）し、前記の硝化
菌を加えた。
着塔の高さ24cm、段面積16cm2（φ4.5cm）であり、
ゼオライトを充填（充填率50％）し、前記の硝化
菌を加えた。
また、二相流動層接触還元塔は段面積16cm2
（φ4.5cm）、容積191cm3であり、担体として活性炭
（充填率30％）を使用した。
（φ4.5cm）、容積191cm3であり、担体として活性炭
（充填率30％）を使用した。
この装置にNH4 +が15ppm含まれている廃水を
30c.c.／分の流速で供給した。
30c.c.／分の流速で供給した。
逆浸透膜装置から得られた濃縮液は30c.c.／分で
ありこのうち15c.c.／分の割合で吸着塔に戻し、残
り液と透過液は15c.c.／分で二相流動層接触還元塔
に導入した。
ありこのうち15c.c.／分の割合で吸着塔に戻し、残
り液と透過液は15c.c.／分で二相流動層接触還元塔
に導入した。
二相流動層接触還元塔における流動化液速度は
480c.c.／分滞留時間７分として連続運転したとこ
ろ３ヶ月以上経過しても最終処理水からNH4 +は
検出されなかつた。
480c.c.／分滞留時間７分として連続運転したとこ
ろ３ヶ月以上経過しても最終処理水からNH4 +は
検出されなかつた。
なお、N2発生量は被処理水11当り約19c.c.であ
つた。
つた。
（比較例）
前記実施例と同一の廃水を同一諸元の二段直列
吸着塔（ゼオライト充填率50％）に30c.c.／分で連
続供給した場合は約15日でゼオライトの破過がみ
られた。
吸着塔（ゼオライト充填率50％）に30c.c.／分で連
続供給した場合は約15日でゼオライトの破過がみ
られた。
（効果）
以上のように本発明によれば、二次汚染や有害
物質の排出を伴なわずNH4 +の除去が効率よく行
われゼオライトの吸着と再生を同一装置内で同時
に行うことができるので、従来のようにゼオライ
トの再生操作のために装置の運転を一旦停止する
必要がなく、連続的にかつ迅速に廃水を処理する
ことができると共に、装置のコンパクト化を計る
ことが可能となる。
物質の排出を伴なわずNH4 +の除去が効率よく行
われゼオライトの吸着と再生を同一装置内で同時
に行うことができるので、従来のようにゼオライ
トの再生操作のために装置の運転を一旦停止する
必要がなく、連続的にかつ迅速に廃水を処理する
ことができると共に、装置のコンパクト化を計る
ことが可能となる。
図は本発明実施例装置の概要構成図である。
５……ゼオライト吸着塔、１０……逆浸透膜、
１９……二相流動層接触還元塔。
１９……二相流動層接触還元塔。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ アンモニウムイオンを含む廃水を、硝化菌を
付着させたゼオライトが充填されている吸着塔と
逆浸透膜を通過させ、該逆浸透膜からの一部の濃
縮水を前記吸着塔に環流させると共に残りの濃縮
水と透過水を脱窒菌を坦持する坦体が充填されて
いる二層流動相接触還元塔に導き嫌気雰囲気下で
脱窒を行うことを特徴とする廃水の脱窒処理方
法。 ２ 二相流動層接触還元塔に導入される処理水に
脱窒菌の生育に必要な炭素源が供給される特許請
求の範囲第１項記載の脱窒処理方法。 ３ 硝化菌とゼオライトとが充填された吸着塔
と、交換されたナトリウムイオンあるいはカルシ
ウムイオン及び硝化菌を含む濃縮液を分離するた
めの逆浸透膜と、前記濃縮液の一部を前記吸着塔
に返送する手段と、前記濃縮液の残り及び透過液
が導入され、脱窒菌が坦持されている二層流動相
接触還元塔とを含んで構成されるアンモニウムイ
オン含有廃水の脱窒処理装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61080184A JPS62258795A (ja) | 1986-04-09 | 1986-04-09 | アンモニウムイオン含有廃水の脱窒処理方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61080184A JPS62258795A (ja) | 1986-04-09 | 1986-04-09 | アンモニウムイオン含有廃水の脱窒処理方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62258795A JPS62258795A (ja) | 1987-11-11 |
| JPH0417118B2 true JPH0417118B2 (ja) | 1992-03-25 |
Family
ID=13711278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61080184A Granted JPS62258795A (ja) | 1986-04-09 | 1986-04-09 | アンモニウムイオン含有廃水の脱窒処理方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62258795A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5196609B2 (ja) * | 2011-09-22 | 2013-05-15 | 中国電力株式会社 | 微生物固定化担体、ｄｈｓリアクタ、生物学的硝化脱窒装置及びその使用方法 |
| CN104710081B (zh) * | 2015-03-18 | 2016-08-24 | 河海大学 | 一种污水脱氮除磷方法及其装置 |
| CN106186492A (zh) * | 2016-08-24 | 2016-12-07 | 国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所 | 一种膜法高浓度氨氮废水的氨氮脱除与铵盐富集方法 |
-
1986
- 1986-04-09 JP JP61080184A patent/JPS62258795A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62258795A (ja) | 1987-11-11 |
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