有机性排水的处理方法以及有机性排水的处理装置与流程

文档序号:32982622发布日期:2023-01-17 22:16阅读:39来源:国知局
有机性排水的处理方法以及有机性排水的处理装置与流程

1.本发明涉及有机性排水的处理方法以及有机性排水的处理装置。


背景技术:

2.有机性排水的处理一般采用了基于活性污泥法的生物处理,但由于bod容积负荷是0.5~1.0kg/m3/天左右,因此需要较宽的占地面积。另一方面,使用载体的生物处理法能进行bod容积负荷1.5kg/m3/天以上的高负荷化,能够削减占地面积。
3.如专利文献1所示,作为针对使用载体的流动床式生物处理法的处理水的固液分离方法,提出了膜分离法。通过利用微滤膜(mf膜)、超滤膜(uf膜)来进行污泥的固液分离,能得到良好的处理水,另一方面,在将bod容积负荷设定得较高的高负荷处理中,污泥容易附着于膜,稳定运转成问题。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1:jp特开2013-208560号公报


技术实现要素:

7.(发明要解决的课题)
8.本发明的目的在于,提供一种有机性排水的处理方法以及有机性排水的处理装置,能在有机性排水的生物处理的后级进行膜分离的处理中维持高处理效率的同时进行稳定的基于膜的固液分离。
9.(用于解决课题的技术方案)
10.本发明提供一种有机性排水的处理方法,利用具备载体的反应槽在好氧条件下对有机性排水进行生物处理,并对得到的生物处理水中的ss成分进行膜分离,其中,向所述反应槽流入的所述有机性排水的bod:氮的重量比小于100:3,将所述反应槽内的溶解性氮浓度维持在5mg/l以下,且向所述反应槽添加氮源以使所述有机性排水的bod:氮的重量比为100:1~3,由此进行所述生物处理。
11.在所述有机性排水的处理方法的基础上,优选地,将所述反应槽内的溶解性磷浓度维持在0.1mg/l以上来进行所述生物处理。
12.在所述有机性排水的处理方法的基础上,优选地,所述反应槽由串联的2级以上的反应槽构成,在串联的2级以上的反应槽当中的至少1个反应槽中,向所述反应槽流入的所述有机性排水的bod:氮的重量比小于100:3,将所述反应槽内的溶解性氮浓度维持在5mg/l以下,且向所述反应槽添加氮源以使所述有机性排水的bod:氮的重量比为100:1~3,由此进行所述生物处理。
13.在所述有机性排水的处理方法的基础上,优选地,所述反应槽是流动床式反应槽,所述反应槽的bod容积负荷为1.5kg/m3/天以上。
14.本发明提供一种有机性排水的处理装置,利用具备载体的反应槽在好氧条件下对
有机性排水进行生物处理,并对得到的生物处理水中的ss成分进行膜分离,其中,向所述反应槽流入的所述有机性排水的bod:氮的重量比小于100:3,将所述反应槽内的溶解性氮浓度维持在5mg/l以下,且向所述反应槽添加氮源以使所述有机性排水的bod:氮的重量比为100:1~3,由此进行所述生物处理。
15.在所述有机性排水的处理装置的基础上,优选地,将所述反应槽内的溶解性磷浓度维持在0.1mg/l以上来进行所述生物处理。
16.在所述有机性排水的处理装置的基础上,优选地,所述反应槽由串联的2级以上的反应槽构成,在串联的2级以上的反应槽当中的至少1个反应槽中,向所述反应槽流入的所述有机性排水的bod:氮的重量比小于100:3,将所述反应槽内的溶解性氮浓度维持在5mg/l以下,且向所述反应槽添加氮源以使所述有机性排水的bod:氮的重量比为100:1~3,由此进行所述生物处理。
17.在所述有机性排水的处理装置的基础上,优选地,所述反应槽是流动床式反应槽,所述反应槽的bod容积负荷为1.5kg/m3/天以上。
18.(发明效果)
19.通过本发明,能够提供一种有机性排水的处理方法以及有机性排水的处理装置,能在有机性排水的生物处理的后级进行膜分离的处理中维持高处理效率的同时进行稳定的基于膜的固液分离。
附图说明
20.图1是表示本实施方式所涉及的有机性排水的处理装置的构成的一例的示意图。
21.图2是表示本实施方式所涉及的有机性排水的处理装置的构成的另一例的示意图。
具体实施方式
22.以下,说明本发明的实施方式。本实施方式是实施本发明的一例,本发明不限于本实施方式。
23.图1示出本发明的实施方式所涉及的有机性排水的处理装置的一例的概略,针对其构成进行说明。
24.图1所示的有机性排水的处理装置1是利用具备载体44的反应槽12在好氧条件下对有机性排水进行生物处理、且对得到的生物处理水中的ss成分进行膜分离的有机性排水的处理装置。处理装置1例如具备:反应槽12,其具备载体44,用于在好氧条件下对有机性排水进行生物处理;膜分离装置48,其对通过生物处理得到的生物处理水中的ss成分进行膜分离;检测器20,其作为溶解性氮浓度检测单元,对反应槽12内的溶解性氮浓度进行检测;氮源添加单元,其向反应槽12添加氮源;以及控制装置16,其作为控制单元,向反应槽12流入的有机性排水的bod:氮的重量比小于100:3,将反应槽12内的溶解性氮浓度维持为5mg/l以下,且控制氮源向反应槽12的添加以使有机性排水的bod:氮的重量比为100:1~3。处理装置1可以具备向反应槽12添加磷源的磷源添加单元。
25.处理装置1可以具备对作为原水的有机性排水进行贮存的原水槽10、对生物处理水进行贮存的生物处理水槽14、对氮源进行贮存的氮源罐26、以及对磷源进行贮存的磷源
罐32。处理装置1可以具备检测器21作为对反应槽12内的溶解性磷浓度进行检测的溶解性磷浓度检测单元。处理装置1可以具备对向反应槽12流入的有机性排水的bod进行测量的bod测量单元。
26.在图1所示的处理装置1中,流入管线22的一端与原水槽10的原水出口连接,流入管线22的另一端与反应槽12的入口连接。在流入管线22设置有原水泵18。在流入管线22中的原水泵18的下游侧连接有氮源添加管线28的一端,在氮源罐26连接有氮源添加管线28的另一端。在流入管线22中的原水泵18的下游侧连接有磷源添加管线34的一端,在磷源罐32连接有磷源添加管线34的另一端。在氮源添加管线28设置有氮源添加泵30,在磷源添加管线34设置有磷源添加泵36。在反应槽12的出口连接有生物处理水管线24的一端,在生物处理水槽14的入口连接有生物处理水管线24的另一端。在生物处理水槽14的出口连接有生物处理水管线50的一端,在膜分离装置48的入口连接有生物处理水管线50的另一端。在膜分离装置48的出口连接有处理水管线52的一端。氮源罐26、氮源添加管线28、氮源添加泵30等作为向反应槽12添加氮源的氮源添加单元发挥功能,磷源罐32、磷源添加管线34、磷源添加泵36等作为向反应槽12添加磷源的磷源添加单元发挥功能。
27.控制装置16、原水泵18、氮源添加泵30、磷源添加泵36、检测器20、检测器21分别通过有线或者无线的电连接等进行连接。
28.在反应槽12内填充有对微生物进行保持的载体44。载体44不作特别限定,例如可列举塑料制载体、海绵状载体、凝胶状载体等。
29.在反应槽12内的底部,设置有曝气装置46作为供给空气等含氧气体的含氧气体供给单元。在曝气装置46例如连接有未图示的鼓风机,从鼓风机供给的空气等含氧气体从曝气装置46供给至反应槽12内。
30.在反应槽12,设置有对反应槽12内的溶解性氮浓度进行检测的检测器20、以及对反应槽12内的溶解性磷浓度进行检测的检测器21。检测器20、检测器21可以设置于生物处理水槽14或者生物处理水管线24。而且,可以将在生物处理水槽14或者生物处理水管线24中由检测器20、检测器21检测到的生物处理水的溶解性氮浓度、溶解性磷浓度设为反应槽12内的溶解性氮浓度、溶解性磷浓度。此外,溶解性氮例如是来源于从氮源添加单元供给的氮源的氮、有机性排水中原本含有的氨态氮、硝酸态氮、亚硝态氮等。另外,溶解性磷例如是来源于从磷源添加单元供给的磷源的磷、有机性排水中原本含有的磷化合物等。
31.控制装置16例如由对程序进行运算的cpu、对程序、运算结果进行存储的rom及ram所构成的微型计算机以及电子电路等构成,读出存储于rom等的给定的程序并执行该程序,从而控制处理装置1的动作。控制装置16具有如下功能:向反应槽12流入的有机性排水的bod:氮的重量比小于100:3,将反应槽12内的溶解性氮浓度维持在5mg/l以下,且控制氮源向反应槽12的添加以使有机性排水的bod:氮的重量比为100:1~3。控制装置16例如对原水泵18的工作、停止进行控制。另外,控制装置16例如基于由有机性排水中的bod、检测器20检测到的溶解性氮浓度等,来对氮源添加泵30的工作、停止、设置于氮源添加管线28的阀的开闭等进行控制。另外,控制装置16例如基于由检测器21检测到的溶解性磷浓度等,来对磷源添加泵36的工作、停止、设置于磷源添加管线34的阀的开闭等进行控制。
32.针对本实施方式所涉及的有机性排水的处理方法以及处理装置1的动作进行说明。
33.由处理装置1处理的有机性排水,即投入原水槽10内的有机性排水是含有有机物的排水。
34.在基于控制装置16而原水泵18工作时,原水槽10内的有机性排水经由流入管线22而供给至反应槽12。而且,空气等含氧气体从曝气装置46供给至反应槽12,在好氧条件下,在反应槽12内,通过附着于载体44的微生物等对有机性排水中的有机物进行生物处理(生物处理工序)。由反应槽12处理后的生物处理水经由生物处理水管线24而供给至生物处理水槽14。贮存于生物处理水槽14的生物处理水经由生物处理水管线50而供给至膜分离装置48,在膜分离装置48中对ss成分等进行膜分离(膜分离工序)。经膜分离处理后的处理水经由处理水管线52而排出。
35.本发明的发明人们经过锐意探讨,发现了如下结果:在有机性排水的生物处理的后级进行膜分离的处理中,向反应槽12流入的有机性排水的bod:氮的重量比小于100:3,将反应槽12内的溶解性氮浓度维持在5mg/l以下的氮枯竭状态,且向反应槽12添加氮源以使有机性排水的bod:氮的重量比为100:1~3,由此进行生物处理,从而能够在维持高处理效率的同时,在对生物处理水中的ss成分进行膜分离的膜分离装置48中进行稳定的基于膜的固液分离。在有机物性排水的生物处理中,能够使采用了后级的膜的固液分离的过滤性能得以提高。此外,在本说明书中,有机性排水的bod:氮的重量比小于100:3是指,相对于有机性排水的bod100重量份,氮小于3重量份,有机性排水的bod:氮的重量比为100:1~3是指,相对于有机性排水的bod100重量份,氮为1~3重量份。
36.以下,针对溶解性氮浓度的控制的一例进行说明。
37.在处理装置1中,基于控制装置16,氮源添加泵30工作,氮源被导入至反应槽12内。此时,控制装置16根据在有机性排水的bod:氮的重量比小于100:3的范围内预先规定的规定重量比,来计算氮源的供给量,并控制氮源添加泵30以将计算出的供给量的氮源供给至反应槽12内。关于有机性排水的bod的测量,可以在原水槽10或者流入管线22设置bod测量装置作为bod测量单元,并随时测量bod。有机性排水的bod的测量例如遵照jis k0102所规定的方法来进行。基于该方法的bod的测量有时耗时,因此可以在处理装置1的运转前预先进行bod的测量。另外,例如,可以在原水槽10或者流入管线22设置toc测量装置作为bod测量单元,对有机性排水的toc进行检测,并根据检测出的toc来估计bod。toc能快速测量,因此通过根据toc来估计bod的方法,能够在使处理装置1运转的同时,随时求取有机性排水的bod。为了进行氮源的供给量计算,测量出的bod存储于控制装置16。另外,根据需要,可以测量有机性排水的氮量。为了进行氮源的供给量计算,测量出的氮量存储于控制装置16。
38.而且,若检测器20检测出的溶解性氮浓度为5mg/l以下、且有机性排水的bod:氮的重量比处于100:1~3的范围,则控制装置16例如对氮源添加泵30进行控制以维持上述计算出的氮源的供给量。另外,在检测器20检测出的溶解性氮浓度超过5mg/l的情况下,控制装置16限制氮源添加泵30的输出来降低氮源的供给量。
39.优选将反应槽12内的溶解性磷浓度维持在0.1mg/l以上的磷残留状态,更优选维持在0.5~1.0mg/l的范围。在反应槽12内的磷浓度低、且检测器21检测出的溶解性磷浓度小于0.1mg/l的情况下,控制装置16可以使磷源添加泵36工作来将磷源导入反应槽12内。另外,即使是有机性排水中的磷浓度高、且检测器21检测出的溶解性磷浓度超过0.1mg/l那样的情况,也可以使磷源添加泵36工作来将磷源导入反应槽12内。其中,若考虑排放基准等,
则反应槽12内的溶解性磷浓度的上限优选维持在8mg/l以下,更优选维持在4mg/l以下。
40.关于反应槽12内的溶解性氮浓度以及溶解性磷浓度的检测,优选由检测器进行在线分析,但在不设置检测器的情况下,也可以由作业者进行手动分析。
41.另外,例如,可以将检测器20设置于原水槽10,并根据有机性排水的溶解性氮浓度等来估计反应槽12内的溶解性氮浓度。在此情况下,例如,预先通过实验等来创建表示有机性排水的溶解性氮浓度与反应槽12内的溶解性氮浓度的相关性的映射图(或者关系式、表格等),并将其存储于控制装置16。然后,控制装置16将由检测器20检测出的有机性排水的溶解性氮浓度与根据在有机性排水的bod:氮的重量比为100:1~3的范围设定的氮源的供给量所求取的溶解性氮浓度之和应用至上述映射图等,来估计反应槽12内的溶解性氮浓度。在估计出的反应槽12内的溶解性氮浓度超过5mg/l、且与有机性排水的bod:氮的重量比100:3相比氮更多的情况下,控制装置16限制氮源添加泵30的输出来降低氮源的供给量。
42.另外,例如,可以将检测器21设置于原水槽10,并根据有机性排水的溶解性磷浓度来估计反应槽12内的溶解性磷浓度。在此情况下,例如,预先通过实验等来创建表示有机性排水的溶解性磷浓度与反应槽12内的溶解性磷浓度的相关性的映射图(或者关系式、表格等),并将其存储至控制装置16。然后,控制装置16将由检测器21检测出的有机性排水的溶解性磷浓度应用至上述映射图等,来估计反应槽12内的溶解性磷浓度。在估计出的反应槽12内的溶解性磷浓度小于0.1mg/l的情况下,控制装置16可以使磷源添加泵36工作来将磷源导入反应槽12。
43.图2是表示本实施方式所涉及的有机性排水的处理装置的构成的另一例的示意图。在图2的处理装置2中,针对与图1的处理装置1同样的构成赋予同一标号,并省略其说明。图2的处理装置2具备反应槽组,该反应槽组具有第一反应槽12a以及第二反应槽12b作为反应槽。反应槽组成为以第一反应槽12a为前级、且以第二反应槽12b为后级并将第一反应槽12a与第二反应槽12b串联配置而成的构成。此外,反应槽组可以是将3级以上的反应槽串联配置而成的构成。
44.在图2所示的处理装置2中,在原水槽10的原水出口连接有流入管线22a的一端,且在第一反应槽12a的入口连接有流入管线22a的另一端。在流入管线22a设置有原水泵18。在流入管线22a中的原水泵18的下游侧连接有氮源添加管线28a的一端,在氮源罐26a连接有氮源添加管线28a的另一端。在流入管线22a中的原水泵18的下游侧连接有磷源添加管线34a的一端,在磷源罐32a连接有磷源添加管线34a的另一端。在氮源添加管线28a设置有氮源添加泵30a,在磷源添加管线34a设置有磷源添加泵36a。在第一反应槽12a的出口连接有流入管线22b的一端,在第二反应槽12b的入口连接有流入管线22b的另一端。在流入管线22b连接有氮源添加管线28b的一端,在氮源罐26b连接有氮源添加管线28b的另一端。在流入管线22b连接有磷源添加管线34b的一端,在磷源罐32b连接有磷源添加管线34b的另一端。在氮源添加管线28b设置有氮源添加泵30b,在磷源添加管线34b设置有磷源添加泵36b。在第二反应槽12b的出口连接有生物处理水管线24的一端,在生物处理水槽14的入口连接有生物处理水管线24的另一端。在生物处理水槽14的出口连接有生物处理水管线50的一端,在膜分离装置48的入口连接有生物处理水管线50的另一端。在膜分离装置48的出口连接有处理水管线52的一端。氮源罐26a、氮源添加管线28a、氮源添加泵30a等作为向第一反应槽12a添加氮源的氮源添加单元发挥功能,氮源罐26b、氮源添加管线28b、氮源添加泵30b
等作为向第二反应槽12b添加氮源的氮源添加单元发挥功能。磷源罐32a、磷源添加管线34a、磷源添加泵36a等作为向第一反应槽12a添加磷源的磷源添加单元发挥功能,磷源罐32b、磷源添加管线34b、磷源添加泵36b等作为向第二反应槽12b添加磷源的磷源添加单元发挥功能。
45.控制装置16与原水泵18、氮源添加泵30a、30b、磷源添加泵36a、36b、检测器20a、20b、检测器21a、21b分别通过有线或者无线的电连接等进行连接。
46.在第一反应槽12a、第二反应槽12b的各自的内部填充有对微生物进行保持的载体44。
47.在第一反应槽12a、第二反应槽12b的各自的内部的底部,设置有曝气装置46a、46b作为供给空气等含氧气体的含氧气体供给单元。在曝气装置46a、46b例如分别连接有未图示的鼓风机,从鼓风机供给的空气等含氧气体从曝气装置46a、46b分别供给至第一反应槽12a、第二反应槽12b的各自的内部。
48.在第一反应槽12a,设置有对第一反应槽12a内的溶解性氮浓度进行检测的检测器20a、对第一反应槽12a内的溶解性磷浓度进行检测的检测器21a。在第二反应槽12b,设置有对第二反应槽12b内的溶解性氮浓度进行检测的检测器20b、对第二反应槽12b内的溶解性磷浓度进行检测的检测器21b。第一反应槽12a的检测器20a、检测器21a可以设置于流入管线22b中的氮源添加管线28b与磷源添加管线34b的连接点的上游侧。而且,可以将在流入管线22b中由检测器20a、检测器21a检测到的生物处理水的溶解性氮浓度、溶解性磷浓度设为第一反应槽12a内的溶解性氮浓度、溶解性磷浓度。第二反应槽12b的检测器20b、检测器21b可以设置于生物处理水槽14或者生物处理水管线24。而且,可以将在生物处理水槽14或者生物处理水管线24中由检测器20b、检测器21b检测到的生物处理水的溶解性氮浓度、溶解性磷浓度设为第二反应槽12b内的溶解性氮浓度、溶解性磷浓度。
49.控制装置16例如对原水泵18的工作、停止进行控制。另外,控制装置16例如基于有机性排水中的bod、检测器20a、20b检测出的溶解性氮浓度等,来对氮源添加泵30a、30b的工作、停止、设置于氮源添加管线28a、28b的阀的开闭等进行控制。另外,控制装置16例如基于由检测器21a、21b检测到的溶解性磷浓度等,来对磷源添加泵36a、36b的工作、停止、设置于磷源添加管线34a、34b的阀的开闭等进行控制。
50.接下来,针对图2所示的处理装置2的动作进行说明。
51.在基于控制装置16而原水泵18工作时,原水槽10内的有机性排水经由流入管线22a而供给至第一反应槽12a。然后,空气等含氧气体从曝气装置46a供给至第一反应槽12a,在好氧条件下,在第一反应槽12a内,通过附着于载体44的微生物等对有机性排水中的有机物进行生物处理(第一生物处理工序)。由第一反应槽12a处理后的第一生物处理水经由流入管线22b而供给至第二反应槽12b。然后,空气等含氧气体从曝气装置46b供给至第二反应槽12b,在好氧条件下,在第二反应槽12b内,通过附着于载体44的微生物等对第一生物处理水中的有机物进行生物处理(第二生物处理工序)。由第二反应槽12b处理后的生物处理水经由生物处理水管线24而供给至生物处理水槽14。贮存于生物处理水槽14的生物处理水经由生物处理水管线50而供给至膜分离装置48,在膜分离装置48中对ss成分等进行膜分离(膜分离工序)。经膜分离处理后的处理水经由处理水管线而排出。
52.在此,在反应槽由2级以上构成的情况下,在其中的至少1个反应槽中,向反应槽流
入的有机性排水的bod:氮的重量比小于100:3,将反应槽内的溶解性氮浓度维持在5mg/l以下,且向反应槽添加氮源以使有机性排水的bod:氮的重量比为100:1~3,由此进行生物处理即可。由此,能够在维持高处理效率的同时,在对生物处理水中的ss成分进行膜分离的膜分离装置中进行稳定的基于膜的固液分离。此外,在反应槽由2级以上构成的情况下,优选向第一级的反应槽流入的有机性排水的bod:氮的重量比小于100:3,将第一级的反应槽内的溶解性氮浓度维持在5mg/l以下,且向第一级的反应槽添加氮源以使有机性排水的bod:氮的重量比为100:1~3,由此进行生物处理。在此情况下,在第一级的反应槽中大部分有机物被去除,在第二级的反应槽内去除的有机物少,因此即使在第二级以后的反应槽中不进行将溶解性氮浓度维持为5mg/l以下且使有机性排水的bod:氮的重量比为100:1~3这样的控制,也能够在维持系统整体的高处理效率的同时,在对生物处理水中的ss成分进行膜分离的膜分离装置中进行稳定的基于膜的固液分离。
53.以下,说明本实施方式的处理装置的运转条件等。
54.从微生物的培育等方面出发,反应槽12内的ph例如优选调整为弱酸性~弱碱性,更优选调整为ph6~8的范围。作为ph调整剂,使用酸、碱即可。
55.反应槽12内的溶氧浓度例如优选为0.5mg/l以上,更优选为1mg/l以上。反应槽12内的溶氧浓度的上限不作特别限制,例如为5.0mg/l以下。
56.反应槽12可以是载体不流动的固定床式、载体流动的流动床式中的任一者。流动床式具有不易发生原水的短途通过(short pass)、维护性优异、导入成本低等优点,因此优选流动床式反应槽。
57.反应槽12的bod容积负荷(在反应槽组的情况下为所有反应槽的bod容积负荷)优选为1.5kg/m3/天以上,更优选为2.0kg/m3/天以上。反应槽12的bod容积负荷的上限无特别限制,但例如为8.0kg/m3/天以下。
58.作为氮源,可以是氮化合物,并无特别限制,但例如可列举氯化铵、硫酸铵、磷酸氢二铵、尿素等。在工厂中产生的剩余的废硫酸铵等也能适用。
59.作为磷源,可以是磷酸以及磷化合物,并无特别限制,但例如可列举磷酸二钾、磷酸二钠、磷酸一钾、磷酸一钠、磷酸铵等。
60.可以将氮源、磷源以外的营养盐以及微量元素添加至有机性排水中,例如可列举钙、镁、铁、铜、锌、锰等。
61.载体44例如可列举塑料制载体、海绵状载体、凝胶状载体等,但从成本、耐久性的方面出发,优选其中的海绵状载体。
62.从提高生物处理的处理速度的方面出发,载体44的细孔数(细孔的数量)优选为30个/25mm以上,更优选为30个/25mm以上且100个/25mm以下,进一步优选为40个/25mm以上且100个/25mm以下,尤其优选为46个/25mm以上且100个/25mm以下。载体的细孔数例如基于jis k65400-1(附录1)来求取。
63.从提高生物处理的处理速度的方面出发,载体44的表面积优选为3000m2/m3以上,更优选为3500m2/m3以上,进一步优选为4000m2/m3以上,尤其优选为4500m2/m3以上。载体的表面积的上限考虑细孔数、载体的大小等来确定即可,不作特别限制。
64.从提高生物处理的处理速度的方面出发,载体44的生物附着量优选为500mg/l以上,更优选为1000mg/l以上。载体的生物附着量越多越好,并无特别上限,但上限例如为
5000mg/l。
65.载体44的形状不作特别限定,可列举立方体状等四角体状、粒状、球状、颗粒状、圆筒状、纤维状、膜状等。
66.载体44的大小不作特别限定,根据反应槽12的大小、载体的形状等适当设定即可,例如,若是立方体状,则优选一边的长度处于3~20mm的范围,若是球状,则优选直径处于0.5~20mm左右的范围。载体44的大小能使用游标卡尺或者显微镜等进行测量。
67.为了在反应槽12的内部形成流动状态,载体44的比重例如优选至少大于1.0,作为真比重,为1.1以上,或者作为表观比重,为1.01以上。
68.关于载体44向反应槽12的投入量,优选相对于反应槽12的容积为10~70%的范围。若载体44的投入量相对于反应槽12的容积小于10%,则存在反应速度变小的情况,若超过70%,则存在如下情况:载体44难以流动,在长期运转中,因污泥带来的闭塞等,原水短途通过,生物处理水质变差。
69.膜分离装置48中使用的膜例如是有机膜,只要能够过滤生物处理水中的ss成分(悬浮物质)等即可,并无特别限制,但例如可列举超滤膜(uf膜)、微滤膜(mf膜)等。超滤膜的标称孔径为0.01μm以上且小于0.1μm,微滤膜的孔径为0.1μm以上且0.3μm以下。
70.有机膜的材质可列举聚醚砜(pes)、聚砜(ps)、醋酸纤维素(ca)、聚乙烯(pe)、聚偏氟乙烯(pvdf)、聚四氟乙烯(ptfe)、聚乙烯醇(pva)、聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、聚氯乙烯(pvc)、聚碳酸酯(pc)等有机膜。
71.膜分离装置48例如是模块型的膜过滤装置,是具有密闭在圆筒状等筒状的容器(壳体)中的过滤膜的加压型的膜过滤装置。作为过滤膜的形态,可列举管状膜、中空丝膜等。过滤膜的通液方式可以是内压式和外压式当中的任一种方式。作为膜分离装置48,可以使用浸渍型的平膜。
72.为了将膜分离装置48的ss浓度保持得较低、且将过滤速度设定得较高,优选使在膜分离装置48中由膜固液分离出的污泥不流入具备载体44的反应槽12。
73.【实施例】
74.虽然以下列举实施例以及比较例来更具体地说明本发明,但本发明不限于以下的实施例。
75.[试验条件]
[0076]
反应槽容积:2l
[0077]
载体:疏水性聚氨酯制的海绵载体(细孔数:46个/25mm,形状:立方体)
[0078]
载体填充率:以膨松体积计,填充20%
[0079]
在反应槽的停留时间:6小时
[0080]
反应槽的bod容积负荷:约3.2kg/m3/天
[0081]
反应槽内的水温:约20℃,
[0082]
反应槽内的溶氧浓度(do):2mg/l以上
[0083]
反应槽内的ph:6.5~8.0
[0084]
有机性排水:含异丙醇的排水(bod约800mg/l(bod/toc=2.7),n 2mg/l以下,p 0.1mg/l以下)
[0085]
使用超滤膜(uf膜)(外压型、中空丝膜、材质:pvdf),以助焊剂3.0m/天来对上述流
动床式生物处理的生物处理水进行吸引过滤,并评价了此时的膜间差压。
[0086]
<比较例1>
[0087]
将作为氮源的氯化铵和作为磷源的磷酸添加至作为原水的有机性排水,使bod:n:p以100:6.6:1.1流入了反应槽。生物处理水的溶解性氮浓度为19mg/l,处于氮残留状态,溶解性磷浓度为4.4mg/l,处于磷残留状态。uf膜的膜间差压为36kpa,bod去除速度为2.8kg/m3/天。
[0088]
<比较例2>
[0089]
从比较例1的运转条件中减少氯化铵和磷酸的添加量,使bod:n:p以100:4.7:0.5流入了反应槽。生物处理水的溶解性氮浓度为13mg/l,处于氮残留状态,溶解性磷浓度为0.06mg/l,处于磷枯竭状态。uf膜的膜间差压为33kpa,bod去除速度为2.9kg/m3/天,与比较例1相同。
[0090]
<实施例1>
[0091]
从比较例1的运转条件中减少氯化铵和磷酸的添加量,使bod:n:p以100:2.8:0.9流入了反应槽。生物处理水的溶解性氮浓度为1.1mg/l(氨性氮浓度0.3mg/l),处于氮枯竭状态,溶解性磷浓度为2.8mg/l,处于磷残留状态。uf膜的膜间差压大幅减少至12kpa。bod去除速度为2.7kg/m3/天,维持了高去除速度。
[0092]
<实施例2>
[0093]
从比较例1的运转条件中减少氯化铵和磷酸的添加量,使bod:n:p以100:1.9:0.9流入了反应槽。生物处理水的溶解性氮浓度为1.0mg/l(氨性氮浓度0.2mg/l),处于氮枯竭状态,溶解性磷浓度为3.6mg/l,处于磷残留状态。uf膜的膜间差压大幅减少至14kpa。bod去除速度为2.4kg/m3/天,维持了高去除速度。
[0094]
<实施例3>
[0095]
从比较例1的运转条件中减少氯化铵和磷酸的添加量,使bod:n:p以100:1.0:0.8流入了反应槽。生物处理水的溶解性氮浓度为2.6mg/l(氨性氮浓度0.4mg/l),处于氮枯竭状态,溶解性磷浓度为5.3mg/l,处于磷残留状态。uf膜的膜间差压大幅减少至11kpa。bod去除速度为2.1kg/m3/天,维持了高去除速度。
[0096]
<比较例3>
[0097]
从比较例1的运转条件中减少氯化铵和磷酸的添加量,使bod:n:p以100:0.2:0.8流入了反应槽。生物处理水的溶解性氮浓度为1.6mg/l,处于氮枯竭状态,溶解性磷浓度为6.5mg/l,处于磷残留状态。uf膜的膜间差压低至9kpa,但bod去除速度为1.3kg/m3/天,呈现出去除速度的大幅度的下降。
[0098]
从以上的结果可知,将反应槽内的溶解性氮浓度维持在5mg/l以下的氮枯竭状态,且添加氮源以使有机性排水的bod:氮的重量比成为100:1~3,并使反应槽内的溶解性磷浓度成为磷残留状态,从而能在维持高处理效率的同时实施稳定的膜处理。能够使生物处理的后级的uf膜的膜间差压成为20kpa以下,且能够使bod去除速度成为2kg/m3/天以上。
[0099]
如此,通过实施例的方法,能在有机性排水的生物处理的后级进行膜分离的处理中维持高处理效率的同时进行稳定的基于膜的固液分离。
[0100]
(标号说明)
[0101]
1、2处理装置,10原水槽,12反应槽,12a第一反应槽,12b第二反应槽,14生物处理
水槽,16控制装置,18原水泵,20、20a、20b、21、21a、21b检测器,22、22a、22b流入管线,24、50生物处理水管线,26、26a、26b氮源罐,28、28a、28b氮源添加管线,30、30a、30b氮源添加泵,32、32a、32b磷源罐,34、34a、34b磷源添加管线,36、36a、36b磷源添加泵,44载体,46、46a、46b曝气装置,48膜分离装置,52处理水管线。
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