有机废水处理装置、有机废水的处理方法以及有机废水处理装置的控制程序的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明的技术方案设及有机废水处理装置、有机废水的处理方法W及有机废水处 理装置的控制程序。
【背景技术】
[0002] W往，在对生活废水进行净化处理的污水处理厂中，作为最具代表性的工艺，采用 了标准活性污泥法。标准活性污泥法是如下方法:在利用鼓风机向水中供给空气的曝气槽 中，利用好氧微生物将水中的有机污浊物质氧化分解。在该标准活性污泥法中，有机物能够 分解去除。不过，作为排放目的地的富营养化问题的原因物质的氮、憐在标准活性污泥法中 无法去除。因此，作为将有机物分解的同时将氮W及憐去除的方法，进行了作为标准活性污 泥法的变形例的氮去除型的循环式硝化脱氮法、憐去除型的厌氧一好氧活性污泥法(AO 法）、氮?憐同时去除型的厌氧一无氧一好氧活性污泥法(A20)法等高度处理工艺的导入。
[0003] 在高度处理工艺中，利用最初沉淀池从流入脏水去除沉淀污泥而成的一次处理水 被送往生物反应槽。接下来，在生物反应槽内的厌氧槽、无氧槽W及好氧槽中，通过微生物 的反应从一次处理水将有机物、氮、憐去除。同时，在生物反应槽中形成作为微生物的凝聚 体的絮凝物。然后，含有絮凝物的二次处理水被送往最终沉淀池。在最终沉淀池中，絮凝物 被从二次处理水沉淀、去除。沉淀物的大部分作为含有活性污泥的送回污泥从最终沉淀池 返回生物反应槽。沉淀物的一部分作为剩余污泥从最终沉淀池排出，在浓缩?脱水后被焚 烧处理。
[0004] 有机废水中的作为含氮成分的氨的去除工艺如下所述。首先，在好氧槽中氨被硝 酸根离子氧化。氧化后的硝酸根离子被送回无氧槽。在无氧槽中由于微生物的作用硝酸根 离子被氮气还原。另外，在憐的去除工艺中，在厌氧槽中使憐从微生物释放。接下来，在好氧 槽中，使微生物吸收憐，吸收有憐的微生物作为絮凝物而被沉淀去除。在好氧槽中微生物所 吸收的憐量与在厌氧槽中微生物所释放的憐量相比是大量的。可基于该释放量和吸收量之 差进行憐的去除。
[0005] 然而，为了在现有的废水处理装置中导入上述的高度处理方法，需要在生物反应 槽内新设置厌氧槽、无氧槽W及好氧槽。具体而言，需要导入揽拌机、累等新的机器W及新 设置新的混凝±骨架。因此，存在现有的设备的改造花费劳力和时间的情况。
[0006] 另外，在氮.憐同时去除型的A20法中，氮和憐的去除率存在此消彼长的关系。因 此，存在难W将处理水中的氮W及憐的浓度同时设为限制值W下的可能性。因此，为了使处 理水中的氮W及憐的浓度同时降低，研究了如下技术:在厌氧槽和好氧槽之间设置能够利 用导管式曝气器(DTA)切换厌氧一好氧的厌氧好氧兼用槽，通过利用DTA的旋转速度一边切 换揽拌模式(厌氧)和空气扩散模式(好氧)一边进行处理，谋求兼顾作为含氮成分的氨和憐 的去除。
[0007] 然而，氨只是含氮成分中的一个成分。在全氮(T-N)的去除方面，重要的是，在好 氧槽中进行将氨氧化成硝酸根离子的反应、促进将硝酸根离子还原而转换成氮气的脱氮反 应。另外，必须新设置由分隔壁划分出的厌氧好氧兼用槽，因此，设备改良花费劳力和时间。 [000引现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1:日本特开2013-212490号公报
【发明内容】
[0011] 本发明要解决的问题在于，提供一种能够同时去除有机废水中的氮W及憐、且容 易向现有的设备导入的有机废水处理装置、有机废水的处理方法W及有机废水处理装置的 控制程序。
[0012] 技术方案的有机废水处理装置具有生物反应槽、氨浓度测定器、全氮浓度测定器、 全憐浓度测定器W及控制部。
[0013] 生物反应槽具有厌氧处理区域、调整区域W及好氧处理区域，调整处理区域处于 厌氧处理区域和好氧处理区域之间。
[0014] 调整区域能够切换成厌氧气氛、微好氧气氛和好氧气氛中的1种或两种W上的气 氛。
[0015] 氨浓度测定器对好氧处理区域中的处理水的氨浓度进行测定。
[0016] 全氮浓度测定器对从生物反应槽流出来的处理水的全氮浓度进行测定。
[0017] 全憐浓度测定器对从所述生物反应槽流出来的处理水的全憐浓度进行测定。
[0018] 控制部基于由氨浓度测定器、全氮浓度测定器W及全憐浓度测定器测定出的值对 调整区域的气氛的范围进行调整。
【附图说明】
[0019] 图1是表示第1实施方式的有机废水处理装置的示意图。
[0020] 图2是表示第2实施方式的有机废水处理装置的示意图。
[0021 ]图3是表示第3实施方式的有机废水处理装置的示意图。
[0022] 图4是表示第4实施方式的有机废水处理装置的示意图。
【具体实施方式】
[0023] W下，参照附图对实施方式的有机废水处理装置、有机废水的处理方法W及有机 废水处理装置的控制程序进行说明。此外，实施方式从始到终对通用的结构标注相同的附 图标记，省略重复的说明。另外，各图是用于促进实施方式的说明及其理解的示意图，其形 状、尺寸、比例等存在与实际的装置不同之处，但运些能够参照W下的说明和公知的技术而 适当地设计变更。
[0024] (第1实施方式）
[0025] 图1所示的本实施方式的有机废水处理装置1从上游侧依次包括最初沉淀池2、生 物反应槽3 W及最终沉淀池4。
[0026] 生物反应槽3是用于利用微生物的分解作用来对污水进行净化处理的反应容器。 在生物反应槽3中设置有厌氧处理区域11、调整区域12和好氧处理区域13。调整区域12设置 于厌氧处理区域11和好氧处理区域13之间。在此，"设置于…之间"不是指空间上的概念而 是指调整区域12中的处理的顺序处于厌氧处理区域11和好氧处理区域13之间。
[0027]生物反应槽3具有供净化处理前的有机废水流入的流入部和供净化处理后的有机 废水流出的流出部。流入部设置于厌氧处理区域11的附近。流出部设置于好氧处理区域13 的附近。厌氧处理区域11中的有机废水的水面高度高于调整处理区域12中的有机废水的水 面高度。调整处理区域12中的有机废水的水面高度高于好氧处理区域13中的有机废水的水 面高度。运样，厌氧处理区域11、调整区域12、好氧处理区域13中的水面高度构成为台阶式 变低。
[00%]厌氧处理区域11设为占生物反应槽3的内部容积的15~30%的区域。好氧处理区 域13设为占生物反应槽3的内部容积的40~60 %的区域。生物反应槽3的内部容积的剩余部 分设为调整区域12。
[0029] 最初沉淀池2是接受有机废水、静置预定时间、使漂浮物（SS)沉淀的一次处理设 备。在最初沉淀池2中设置有堤巧，上层清水越过堤巧而流入溢流管线，进一步从溢流管线 流入生物反应槽3。此外，最初沉淀池2的底部与未图示的污泥排出管线连通，污泥被定期或 随时排出。
[0030] 在生物反应槽3上设置有曝气装置20作为曝气部件。曝气装置20包括鼓风机21、从 鼓风机21延伸出的空气配管22、设于空气配管22的流量调整阀23、从空气配管22分支出来 的分支管24、设于各分支管24的开闭阀25a~25e、W及安装于各分支管24的顶端的空气扩 散板26a~26e。空气扩散板26a~26e设置于生物反应槽3的内部。
[0031] 空气扩散板26a设置于生物反应槽3的厌氧处理区域11内。另外，空气扩散板26b、 26c沿着处理水流动的方向设置于调整区域12内。而且，空气扩散板26d~26e沿着处理水流 动的方向设置于好氧处理区域13内。
[0032] 另外，设于各分支管24的开闭阀25a~25e中的、设置于通向厌氧处理区域11的分 支管24的开闭阀25a始终设为"闭"。此外，也可W省略分支管24、开闭阀25aW及空气扩散板 26a的设置。另外，设置于通向好氧处理区域13的分支管24的开闭阀25d、2f5e始终设为"开"。 而且，设置于通向调整区域12的分支管24的开闭阀25b、25c的开度能够自由地设定。开闭阀 2化、25c与后述的控制部9连接。基于控制部9的指令对开闭阀25b、25c的开度进行控制。通 过控制运些开闭阀25b、25c的开度，能够对调整区域12中的气氛的范围进行调整。例如能够 将调整区域12的气氛设定成厌氧气氛、微好氧气氛和好氧气氛中的1种或两种W上。
[0033] 而且，设于空气配管22的流量调整阀23与风量控制器30连接。通过风量控制器30 的控制，能够对空气配管22中的空气的流量进行调整。
[0034] 另外，在生物反应槽3的好氧处理区域13设置有凝聚剂供给装置50。能够从凝聚剂 供给装置50向在好氧处理区域13中流动的处理水投入凝聚剂。凝聚剂供给装置50与后述的 控制部9连接。
[0035] 厌氧处理区域11的阀全闭，因此成为厌氧气氛(0RP值处于负侧），使得在稳定运转 时厌氧性微生物变得活性。更详细而言，ORP值为一200mVW下。在此，ORP值是指氧化还原电 位。处理水的ORP值为负的情况可W说该处理水处于还原状态。即、因没有曝气而处于厌氧 的状态的污水的电位变低（负的ORP值）。在厌氧处理区域11中，憐从微生物的释放进行的同 时，进行从硝酸根离子向氮的还原反应。
[0036] 另一方面，好氧处理区域13被调整成好氧气氛(ORP值处于正侧），使得在稳定运转 时中好氧性微生物变得活性。更详细而言，被调整成ORP值处于50mVW上的范围内。ORP值为 正的情况可W说是该处理水处于氧化状态。即、由于充分进行曝气而处于好氧的状态的处 理水的电位变高。在好氧处理区域13中，进行微生物对憐的吸收的同时进行从氨向硝酸根 离子的氧化反应。
[0037] 调整区域12能够将气氛切换成厌氧气氛、微好氧气氛和好氧气氛中的任1种或两 种W上。另外，调整区域12能够对厌氧气氛、微好氧气氛W及好氧气氛各气氛所占的范围进 行调整。在图1所示的例子中，调整区域12被分成第1区域12a和第2区域1化运两个区域。第1 区域12a是与空气扩散板26b的设置部位相对应的区域，第2区域12b是与空气扩散板26c的 设置部位相对应的区域。在第1、第2区域12a、12b中，分别能够独立地切换气氛。
[0038] 在此，微好氧气氛是指被调整成ORP值处于一50~50mV的范围内的气氛。厌氧气氛 是一200mVW下的范围的气氛，好氧气氛是50mVW上的范围的气氛，因此，微好氧气氛可W 说是处于厌氧气氛和好氧气氛的中间的状态。在该微好氧气氛中，同时进行从硝酸根离子 向氮的还原反应和从氨向硝酸根离子的氧化反应。
[0039] 调整区域12中的气氛的切换通过操作曝气装置